Розділ «2.6 Наука середніх віків»

У деяких середньовічних східних енциклопедіях особливого популярністю відзначається "Наука про піднімання води", яку автори розглядають як розділ геометрії.

Переклад і тлумачення праць Архімед а стали основою для подальшого розвитку геометричної статики й гідростатики в країнах ісламу. Перекладачем Архімеда й інших авторів (Аполлонія, Птолемея, Евкліда) був, наприклад, один з найвідоміших математиків й астрономів IX ст. Сабіт Ібн Корра. Саме в перекладах Сабіта Ібн Корри збереглися твори Архімеда, які не дійшли до нас у грецькому оригіналі. Його власні математичні трактати за змістом і методами близькі до творів Архімеда, але включають й оригінальні відкриття автора. Трактат "Книга про карастуне" (12 ст.) набув значного поширення в середні віки. Його було перекладено в Західній Європі на латинську мову. Ібн Корра в "Книзі про карастуне" обґрунтовує теорію зважування, спираючись, головним чином, на кінематичний напрямок статики, викладений у "Механічних проблемах" і "Фізиці" Арістотеля. У використаному (хоч чітко і не обґрунтованому) Ібн Коррою понятті сили руху деякі дослідники вбачають аналогію з роботою сили ваги, тому що за умови заданого вантажу сила руху вважалася пропорційною переміщенню, а при сталості останнього — пропорційною вазі вантажу. Ібн Корра довів теорему про рівнодійну двох однакових сил, прикладених у точках на однакових відстанях, узагальнивши її пізніше для нескінченної множини рівних сил, а потім для випадку рівномірно розподіленого навантаження.

Цілий ряд досліджень учених країн ісламу присвячений важливій сфері застосування вагів — визначенню питомої ваги, переважно металів і коштовних каменів. Відправним пунктом для них були античні твори зі статики і, насамперед, трактат Архімеда "Про плаваючі тіла". Ці проблеми цікавили таких відомих учених, як ал-Біруні, Омара Хайяма і його учня ал-Хазині.

Крім метрологічної частини, вони розглядали визначення центрів ваги, втрату ваги тілами при їх зануренні у воду, вагу тіл у повітрі, рівновагу плаваючих тіл та ін.

На той час у країнах ісламу розвиток кінематичних уявлень у механіці був тісно пов'язаний з розробкою теорії руху небесних тіл. До нас дійшло понад 100 зиджів VIII-XV ст. Кінематичним моделям, що описують рух світил, відводилося головне місце в спеціальних трактатах Сабіта Ібн Корри, його онука Ібн Сіпана, ал-Біруні та багатьох інших.

Блискучим зразком кінематичного дослідження є опис руху Сонця в областях апогею і перигею в "Каноні Масуда" ал-Біруні.

Хоч ал-Біруні у своїх працях не виділив ще ні поняття прискорення, ні поняття швидкості в загальному вигляді, його дослідження було істотним кроком у цьому напрямку. Ці ідеї не одержали, однак, подальшого розвитку на середньовічному Сході й відродилися вже в Західній Європі через три століття потому.

2.6.3 Наука в середньовічній Європі

Зрушення в науці й техніці Заходу почалися трохи пізніше, ніж на Сході — з кінця XI ст. Вони були спричинені серйозними змінами в економіці. На цей час зростає продуктивність сільського господарства; виникають ремесла, розвивається торгівля й грошовий обіг, прискорюється зростання міст. Хрестові походи сприяють знайомству Європи з культурними досягненнями Сходу. Помітними стають і успіхи техніки. У Х-ХІІ ст. великого поширення набули водяні млини, трохи пізніше — вітрові. Тоді ж у Європі з'явився механічний годинник. Важливе значення для нагромадження знань про закони природи мали виготовлення військового спорядження, суднобудування, містобудування, будівництво великих гідротехнічних споруд.

Розвиток промисловості й підвищення загального культурного рівня загострили потребу в підготовці фахівців. Виникли світські школи, а в XIII столітті було створено перші університети в Болоньї, Парижі, Падуї, Неаполі, Оксфорді. У XIV ст. університети було відкрито в Пізі, Павії, Кракові, Відні, Гейдельберзі, Феррарі й інших містах. Вищими за рангом факультетами в більшості університетів були богословський, медичний і юридичний, нижчим — факультет мистецтва. Викладання проводилося латинською мовою, яка була для всіх учених середньовіччя універсальною мовою науки.

Одночасно зростала могутність церкви. її представники пристосовувалися до умов, що змінювалися, швидше, ніж світські феодали. Багатства католицької церкви множилися з казковою швидкістю. Іннокентій III, що був папою в 1198-1216 pp., оголосив себе намісником Бога на Землі. Теологія продовжувала відігравати визначальну роль в ідеологічному житті. Для боротьби з "єресями" було створено ордени домініканців і францисканців, засновано інквізицію, жертвами якої стали багато великих учених середньовіччя. Панувала схоластика. Вона грунтувалася на догмах християнської церкви й відрізнялася абстрактними, часто зовсім безплідними й безпредметними міркуваннями. Але й сама схоластика змінювалася, пристосовуючись до нових обставин.

У XII—XIII ст. європейська наукова література збагатилася великою кількістю латинських перекладів з арабської і грецької мов. Стали доступними твори Платона, Арістотеля, Евкліда, Архімеда, Птолемея, Герона, ал-Хорезмі, Сабіта Ібн Корри, Ібн Сіни.

Своєрідна доля ідей Арістотеля. Спочатку його вчення церкві видавалося небезпечним. Проти нього, як і проти його середньовічного коментатора Ібн Рошда (Авер-роеса), різко виступили багато впливових богословів, а в Паризькому і деяких інших університетах було заборонено читати лекції про "Метафізику" і природничонаукові твори Арістотеля. Разом з тим церква і її ідеологи намагалися пристосувати вчення Арістотеля до Священного Писання. Уже в 1366 р. церковний декрет звелів вивчати "Логіку", "Метафізику" й "Фізику", без чого не можна було одержати перший учений ступінь. А пізніше природничонаукові погляди Арістотеля було догматизовано й будь-які заперечення проти них оголошувалися єрессю.

У цих складних умовах, хоч і повільно, відбувався розвиток природничих наук, зокрема механіки. При цьому термін "механіка*, як і раніше, сприймався в дуже широкому розумінні. Утворі саксонця Гуго (1096-1141) "Дидаскаліон" до складу механіки входили текстильна справа, виготовлення зброї, полювання, мореплавання, землеробство й т.п. — фактично вся область технічної діяльності людини. Таке ж розуміння зустрічається в різних рецептурних збірниках на зразок "Записок про різні ремесла> ченця Теофіла (X ст.). У книгах під назвою "Механіка" розглядалися лише прикладні питання й елементарна теорія п'яти простих машин (важеля, поліспаста, клина, гвинта й коловорота). Однак уже у XII—XIII ст. з'являються твори, автори яких звертаються до проблем власне механіки, головним чином статики й кінематики.

Як і в країнах ісламу, початку самостійної розробки проблем механіки в середньовічній Європі передував період, коли почали посилено перекладати грецькі джерела, що збереглися головним чином арабською мовою, а потім і твори вчених країн ісламу. Це особливо стосується кола проблем, пов'язаних зі статикою. У цей період на латинську мову перекладено пізньоалександрійський трактат "De сапопіо", присвячений нерівноплечним "римським вагам" (безміну), в якому розглядаються й випадки, коли важіль вагомий . Цим же питанням присвячений інший пізньоелліністичний трактат "Книга про ваги", що збереглася тільки в арабському перекладі. Розглянутий вище трактат Сабіта Ібн Корри переклав на латинську мову Герард Кремонський. Крім цього перекладу,"Liber Charastonis" відомий у переробленому вигляді, що містить тільки перелік основних пропозицій без доказів.

У 1269 р. Віллям ван Мербеке переклав із грецької трактат Архімеда "Про рівновагу плоских фігур". Йому також належить переклад із грецької трактату Архімеда "Про плаваючі тіла" з коментарями Евтокія. У XIII столітті в Західній Європі був також широко відомий трактат "Про плаваючі в рідинах тіла", який є або перекладом з арабської, або переробленим арабським оригіналом викладу Архімеда.

Твори про механіку цього періоду досить схематично можна поділити на три групи, присвячені відповідно трьом основним напрямкам, що найбільш чітко розкривають характер середньовічної механіки в Західній Європі:

1) трактати зі статики;

2) трактати з кінематики;

3) трактати, пов'язані із теорією падіння тіл, у яких розробляється поняття "імпетусу".