Зміни в засадах освіти 5 страница

Формування нових галузей науково-технічного і фізичного знання

Розвинута Г. Галілеєм термінологія зафіксувала новий рівень тео­ретичних понять, що узагальнювали нові уявлення про використання в предметно-чуттєвій діяльності природних властивостей. Тому є підстави вважати, що зроблене Г. Галілеєм вплинуло й на розвиток науково-технічного пізнання.

Найбільше значення для розвитку науково-технічного пізнання мали роботи Г. Галілея в галузі терта та опору матеріалів. Однак спроби систематизувати результати, здобуті в механіці, не дали хоча б чогось подібного до системи Евкліда або Архімеда.

Досягнення особисто Г. Галілея та його сучасників у розвитку техніки експерименту певною мірою допомогли створити нові напрямки наукових досліджень. Насамперед це стосується розвитку вчення про теплоту Розвиток металургії, гончарної справи, інших виробництв, із застосуванням печі та горну, перші спроби використати силу пару стимулювали розвиток вчення про теплоту. Цьому сприяло створення відповідних приладів (термоскопа, термометра).

Створення телескопа та астрономічні спостереження XVII ст. викликали новий інтерес до оптики: оскільки цей інструмент існував, необхідність його вдосконалення спричинила пошук пояснення того, як він' працює. А внаслідок — було відкрито наукові принципи, які в свою чергу допомогли сконструювати інші інструменти. Оптика XVII ст. виросла головним чином із спроби ліквідувати дефекти телескопу, для чого потрібно було зрозуміти сутність явища. Розквіт оптики почався з удосконалення методу шліфування скла та пошуків збільшувальних труб, до яких Г. Галілей мав безпосереднє відношен­ня.

Перші спроби наукового розгляду природи світла належать Й. Кеплеру та Р. Декарту. Й. Кеплер висловив ідею “тілесності” світла, започаткував теорію витікання або емісійну теорію світла. Уяв­лення Р. Декарта про природу світла випливали з його загальної концепції світобудови. Він розглядав світло як миттєву передачу тиску від джерела світла в ефірі, тобто особливо тонкому середовищі, що заповнює простір.

Швидкому прогресу оптичних досліджень сприяв розвиток оптичної техніки в Голландії: винайдення підзорної труби, мікроскопа (3. Янсен, 1590), створення Й. Кеплером теорії камери-обскури, яку він разом з новим формулюванням закону заломлення світла описав у трактаті з оптики “Доповнення до Вітелло” (1604). Великим кроком уперед була розроблена Й. Кеплером теорія зору, де він підкреслив особливе значення кришталика, зміни кривизни якого призводить до короткозорості чи далекозорості. Вперше було досить чітко пояснено явище акомодації: вона досягається або наближенням сітківки до кришталика, або стисненням і розширенням його. У своїй знаменитій “Діоптриці” (1611) Й. Кеплер подав проект нової конструкції підзор­ної труби, яка складається з двох двоопуклих лінз, і зробив важливий

висновок про існування повного внутрішнього відбиття. Й. Кеплер вивчав явища відбиття, заломлення, дав поняття фокуса.

У цьому ж 1611 р. вийшов з друку оптичний іракгат М. Домініса (1566—1624). У ньому описано явища райдуги і дисперсії світла в призмі. Однак повного пояснення щодо одержаних кольорів ще не було дано.

Закон заломлення світла був сформульований у сучасній формі голландським математиком і астрономом В. Снелліусом (1580—1626) та Р. Декартом в “Діоптриці”. Гї. Ферма установив основний прин­цип геометричної оптики — так званий принцип найменшого часу для шляху світла, і записав цей закон у математичній формі.

Значних успіхів було досягнуто в галузі вивчення земного магне­тизму. 1625 р. Генрі Геллібранд відкрив варіацію магнітного схилення. Відтоді стає очевидною необхідність систематичного вивчення еле­ментів земного магнетизму.

Нова ера у вивченні магнітних і електричних явищ відкривається визначним твором Уільяма Гільберта “Про магніт, магнітні тіла і про великий магніт — Землю” (1600). У. Гільберт (1544—1603) у своїх дослідженнях застосував до-електричних'і.магнітних явищ експери­ментальний метод. Опис електричних явищ в різних тілах дав підста­ви для введення поняття про тіла, що здатні електризуватися, та такі, шо не мають такої здатності. У. Гільберт уперше розкрив відмінність між електричною та магнітною силами. Електричні та магнітні явища він пояснював витіканням особливих рідин. Усупереч загальноприй­нятій думці, за якою стрілка компасу вказує на якусь небесну точку, У. Гільберт рух стрілки пояснював дією магнетизму Землі. Продов­жуючи дослідження магнітних явищ, У. Гільберт відкрив магнітну індукцію. Він установив, що сталевий якір підвищує магнітну дію; йому вдалося намагнітити дріт полем Землі. У.. Гільберту належить відкриття факту невіддільності магнітних полюсів. Г. Галілей у “Діа­лозі” схарактеризував історичну роль У. Гільберта.

Подальшого розвитку вчення У. Гільберта набуло в роботах О. Геріке, який для вивчення властивостей електрики створив (близько 1650) одну з перших електростатичних машин, яка склада­лася з обертової сірчаної кулі, що електризувалася тертям об руку. За допомогою цієї машини О. Геріке експериментально виявив явище електростатичного відштовхування і встановив існування електрично­го світіння.

§ 7.3. Нові досягнення хімії на грунті взаємодії хімічного ремесла та теоретизуючої алхімії

Незважаючи на наступ наукової революції, хімія розвивалася повільніше порівняно з фізико-матемаїичними науками. У хімії ще повного мірою панували традиції та уявлення ятрохімічної школи. Більшість хіміків із середовища лікарів та аптекарів бачили головне завдання в розробці та вдосконаленні рецептур лікувальних засобів та ігнорували інші галузі хімії. У таких умовах теоретичні питання хімії розроблялися всліпу, ідеї, висловлені натурфілософами, сприймалися хіміками, проте не застосовувались при поясненні хіміч­них явищ і законів.

XVII ст. називають століттям народження хімії як самостійної науки. Цьому, безперечно, сприяла увага до розв"язання практичних проблем. Звертає на себе увагу такий факт. Усі більш-менш помітні хіміки та хіміки-технолога кінця XVI — початку XVII ст. були ще й алхіміками. Між тим виключно пракгики-емпірики далі окремих, конкретних, хоч і геніальних відкриттів не пішли. їх досвід залишався теоретично не осмисленим, вони немов пройшли повз алхімію, тоді як саме алхімія уможливлювала єдність теоретичної думки та практичного вміння. Утворенню принципово нового знання про речовину сприяла історична взаємодія трьох форм розвитку хімічного знання в минулому: природнича філософія, алхімія та хімічне реміс­ництво.

Завдяки розвитку мануфактур виникла проблема вивчення горін­ня. Нові виробництва, особливо металургійні, потребували багато палива. З одного боку, потрібно було відшукати нові види палива, з іншого — металурги погребували знань щодо процесів відновлення металів з руди та оксидації металів. У XVII ст. питання про механізм процесу горіння стало особливо актуальним і привернуло увагу бага­тьох вчених. Хімік і лікар Жан Рей (1583'—1645) на основі власних досліджень дав у 1630 р. найбільш раціональне пояснення кальцинації металів порівняно із сучасниками: “Збільшення маси металу при проколюванні відбувається за рахунок повітря, яке в склянці було згущеним і завдяки сильному тривалому жару пічки стало так би мовити липким; це повітря змішується з окалиною і пристає до її дрібних частинок подібно до того, як вода робить важким пісок, який в неї кинуто”.

Видатним представником ятрохімічного напрямку був фламанд­ський вчений Ян Баптист Ван-Гельмонт (1577—1664). У його працях поєднувалось новаторство в галузі хімії та традиційні вірування. Основний інтерес Я. Ван-Гельмонта полягав у вивченні тріади:

склад — складові частини — складене тіло. На його думку, тільки ті тіла можуть бути визнані простими, які одержують внаслідок розкладання складених тіл. Я. Ван-Гельмонт вважав воду елементар­ним тілом органічних речовин. Вивчаючи процес бродіння (бродіння молодого вина, приготування пива), Я. Ван-Гельмонт виявив виді­лення деякого ‘‘духу”. Потім виявив той самий дух при угорянні вугілля та назвав його “лісовим духом”, або “газом”. Ці спостере­ження заклали основи вивчення відмінностей газів повітря, розгляд останнього як складного утворення. Я. Ван-Гельмонтові належала важлива ідея про роль ферментів і ферментації в живих організмах. На його думку, ферменти є в усіх органах і “соках” живих організмів.

Я. Ван-Гельмонт був прибічником і одним із перших, хто провів кількісний дослід і відкинув алхімічну тріаду як набір матеріально- духовних принципів, здійснив досліди на підтримку принципу збере­ження речовини. Я. Ван-Гельмонт вважав, що при розчинюванні срібла в соляній кислоті воно не знищується, бо його можна знов отримати з розчину. Намагання кількісного обгрунтування алхімії, яка переважно була якісною, привело Я. Ван-Гедьмонта до створення пневматичної хімії, що підготувала точний — об’ємний та ваговий — дослід.

Кількісний підхід був засвоєний хіміками того часу, з одного боку, як самостійний напрямок досліджень (звідси їх хіміко-аналі­тичні досягнення), з іншого —як спрямований на кіміко-терапев- тичне лікування живого організму лабораторно одержаними лікуваль­ними препаратами суворо дозованого складу. Насам перед тут уперше формується біохімічна спрямованість хімічного мистецтва, шо лише ставало наукою.

На відміну від Я. Ван-Гельмонта Даніїл Зеннерт (1572—1637) був прибічником фізичного атомізму. Він, не від кидаючи поглядів Арістотеля щодо елементів, припускав, що вони складаються з атомів. Якщо логічно розгорнути цю думку, то вийде, що атом є ніщо інше, як елемент, а їх асоціація (“вторинні атоми”) — молекула. Його дйвовижна думка про вторинний атом, або молекулу, передувала появі хімії як науки. Разом з тим Д. Зеннерт не цурався алхімії і вірив у трансмутацію, хоч це і суперечило його атомістичним погля­дам.

Видатною фігурою того часу був Юган Рудольф Глаубер (1604— 1668) — хімік-технолог, лікар і алхімік. Результати його діяльності вагомі: він отримав оцет із вина, ліки, концентровані мінеральні кислоти (соляну, азотну), описав властивості та розробив спосіб одер­жання “чудової соді” (сірчанокислого натрію), що відома як глаубе­рова, обгрунтував вплив технічних виробництв на хімічну технологію,

на прикладі технохімічних ремесел. На той час технохімічні ремесла вже перетворювалися на хімічні технології мануфактурного вироб­ництва: виробництво сірчаної, азотної та соляної кислот, миловарінь ня, склоробство, виробництво соди та поташу, більш досконале добу­вання кухонної солі. Але залишалась ще й певна кількість речовин, виготовлення яких все ще носило кустарно-препаративний характер.

Експериментальні дослідження рослин і вищих тварин

Значний успіх у розвитку ботаніки пов’язаний з ім’ям швейцар,- ського вченого Каспара Баугіна (1560—1624). Вій вивчив і описав понад 6000 видів рослин у вигляді коротких діагнозів. Через відсут­ність чітких уявлень про систематичні категорії, К. Баугін користу­вався прийомом, який тепер називають бінарною номенклатурою. К. Баугін намагався об’єднати види за ознакою загальної схожості в певні групи. Він поділив рослини на 12 “книжок”, кожну “книжку” — на секції, секції — на роди, роди — на види. У К. Бау­гіна зустрічаються перші нариси природної системи, однак вони були ше дуже недосконалими.

Італійському натуралісту та філософу Андреа Чезальпіно (1519— 1609) належить перший досвід систематизації рослин, в основу якої він поклав знання про будову насіння, квітів і плодів. Ідучи за Аріс- тотелем, він розглядав рослішу як недосконалу тварину. Вважаючи, що насіння уособлює в собі “життєвий принцип’’ рослини —його душу, він пропонував найбільшу увагу при класифікації звертати на насіння, плоди та їх “оболонку” — квітку. Однак запропонована ним класифікація (він поділив рослини на 15 груп) була абсолютно штучною. А. Чезальпіно започаткував вчення про метаморфоз (пере­творення основних органів рослин внаслідок зміни функцій), а також запровадив поняття рід і вид.

Важливе значення для розвитку ботаніки і ботанічної система­тики мали також праці німецького натураліста і філософа першої половини XVII ст. Йоахіма Юнга, які заклали основи ботанічної морфології та органографії. Й. Юнг коротко і точно діагностував різні органи рослин. Він наполягав на введенні в науку принципу: всі рослинні органи, схожі за своєю “внутрішньою сутністю”, мають носити одну й ту саму назву, хоча б вони й були різні за формою. Заслугою Й. Юнга було ще й те, що він уточнив існуючу і ввів нову ботанічну термінологію.

Розвиток; ботаніки, особливо анатомії рослин, створив передумо­ви для зародження фізіології рослин. Важливу роль у цьому відіграло застосування експериментальних методів хімії та фізики для пояс­нення різних явищ у житті рослин. Перша спроба наукового тлума­чення питання щю: грунтове- харчування рослин належить Б. Паліссі в праці "Істинний рецепт, завдяки якому всі французи можуть навчи­тися збільшувати свої багатства’V Дослід Я. Ван-Гельмонта з вербо­вою гілкою, здійснений 1600 р. у зв’язку з вивченням живлення рослин, прийнято вважати першим фізіологічним експериментом. На основі цього досліду Я. Ван-Гельмонт зробив висновок, що своїм ростом рослина зобов’язана воді. Позитивним моментом так званої водної теорії було те, що живлення рослин розглядалося не як пасив­не засвоєння корінням споживних речовин із землі, а як процес, що відбувається за рахунок активної синтезуючої діяльності рослин. Ідея активності рослини як живого організму отримала подальше експе­риментальне підтвердження і розвиток у працях М. Мальдігі, в яких були подані перші припущення та спроби наукового пояснення участі листя та сонячного світла у живленні рослин.

Поступово з’являються нові зведення відомостей про світ тварин. Оіід відзначити багатотомну компілятивну енциклопедію “Історія тварин”, яку уклав К. Геснер (1551—1587). З’явилися описи “замор­ських тварин” Г. Ронделе, І. Сальвіані, П. Белона. П. Белон уперше зробив спробу порівняти будову птаха й людини, зобразивши поруч їхні скелети (1555). На відміну від ботаніки описова і систематизуюча зоологія розвивалися дещо іншим шляхом. “Початкова інвентариза­ція” проводилась уперше. Проте робота з класифікації тварин, створення раціональних систем тварийного світу велася значно повільніше. Велика кількість нижчих безхребетних тварин була мало опрацьована.

Анатомічні та анатомо-фізіологічні праці були присвячені голов­ним чином органам людини і вищих тварин. Великі анатоми XVI— XVII ст. уперше вивчали будову важливих органів: Г. Фаллопій — череп, органи слуху; Б. Євстахій — зубну систему, органи слуху, нирки; Дж. Фабріцій —• органи травлення; Н. Стено — м’язеву систему; Ф. Гліссон — будову і функцію печінки; Т. Білліс — ана­томію центральної нервової системи тощо.

Нова анатомія, насамперед праця А. Везалія, показала, що тради­ційні уявлення К. Галена помилкові, Між тим знайти інший підхід можна було за умов поєднання поглядів анатомії з новими образами, що було здійснено в експериментальній фізіології Уільямом Гарвеем (1578—1657). Його праця “Анатомічне дослідження про рух серця та крові тварин” (1628) є викладенням нового роду анатомії та фізіології.

Це був уже не опис, а активне дослідження, приклад наукового гідро­механічного пошуку, що проводився за допомогою практичних експе­риментів.

У. Гарвей, детально розмірковуючи, логічно доводив те, чого побачити не міг: кровообіг має існувати, оскільки кров виходила з однієї половини серця, а поверталась до.іншої. У. Гарвей дотриму­вався позиції М. Коперніка, проводячи паралель між тілом людини та природним світом, між серцем і Сонцем. Чудово викладене У. Гарвеєм доведення механіки кровообігу надало переконливого ви­гляду ідеї про те, що організм являє собою машину, хоча й значно складнішу, ніж уявляли в той час.

У фізіології XVII ст розвивалися два основних напрямки: ятро- механічний (зведення законів життєдіяльності до простих законів механіки) та ятрохімічний (витлумачення життєвих явищ на основі хімічних). Я. Ван-Гельмонт представляв агрохімічний напрямок, оскільки використовував хімічні уяшіеї^ія у вивченні процесів життє­діяльності, зокрема, ферментації шлунковим соком. Яіромеханіки (чи ятрофізики) прославилися в історії науки насамперед винахідництвом приладів для наукового пізнання. Зокрема, лікар Санторіо Санторіо (1561—1630) разом з Галілеєм сконструювали термоскоп, піроскоп, пульсовимірювач, прилад для поліпшення слуху. Лікар С. Санторіо, який працював у ГІадуанськомууніверситеті, сконструював камеру, в якій упродовж кількох років вивчав на собі обмін речовин (зважував самого себе, їжу, що приймав, свої виділення). С. Санторіо вважають одним із засновників експериментальної фізіолога.

Створення наукових приладів суттєво змінює характер медично- лікувалької діяльності. Відомий своїм винахідництвом хірург Амбруаз Паре (1517—1590). У молоді роки — скромний французький цирюль- ник, а в зрілі — вчений та перетворювач самої хірургії, А. Паре уславився проведенням ортопедичних операцій з використанням спеціального обладнання. Він зробив детальні малюнки ряду орто­педичних приладів, що сприяио подальшому розвитку наукової думки в хірургії. А. Паре писав свої твори народною французькою мовою, а це робило досягнення хірургії загальнодоступними.

У XVII ст, відбувається становлення порівняльної анатомії. Цей процес пов’язаний насамлеред з іменами А. Северіно, К. Перро, Е. Тіссона, Т. Вілліса. Дослідники порівнювали анатомічну структуру нижчих тварі ш., знаходячи при цьому риси однаковості в їх будові.

Крім того, було досягнуто успіхів у галузі ембріології тварин. У. Альдрованді зробив першу спробу (після Арістотеля) систематично дослідиш- етапи розвитку курячого яйця і формування курчати в яйці палійський учений Д. Фабріцій вивчив зародки людини, різних тварин. Слід відзначити трактат Р. Декарта “Про формування твари­ни” (1648); книгу У. Гарвея “Про зародження тварин” (1651).

Дата добавления: 2014-11-18