Після Герона і Птолемея настав занепад фізики. Замість оригінальних наукових досліджень ми бачимо компіляції, повторення і псевдонаукові пережовування.
Римляни з грецької науки періоду її занепаду в основному засвоїли ті моменти, які могли мати пряме практичне застосування, і широко використовували їх, наприклад, в будівництві.
Разом з тим в римській імперії було створено велику кількість наукових енциклопедій. Це протягом багатьох століть було єдиним джерелом відомостей про грецькій науці. Але з розпадом імперії внаслідок навали варварів традиції грецької школи були надовго забуті на Заході.
На Сході культурні традиції грецької школи ніколи не зникали, хоча і були ослаблені. Вони підтримувалися у Візантійській імперії, а потім були перейняті арабами, а від них прийшли на Захід уже приблизно в 13 столітті.
1. Фізика арабського середньовіччя
Араби в середні століття створили величезну імперію. У початковий період її становлення панувало презирливе недовіру до грецької культури. Але з середини 8 століття настає перегляд цього відношення. На перших етапах асиміляції культур на арабську мову з грецької і сирійського були переведені праці грецьких вчених. В цей же період грунтуються школи за зразком грецьких в нових столицях - Дамаску та Багдаді, де почалося самостійне розвиток арабської науки. Тут поряд з вивченням теологічних проблем розвивалися і природничо-наукові дослідження.
Внаслідок своїх грецьких коренів інтерес арабських вчених в основному був звернений до досліджень в області механіки й оптики. У механіці араби слідували Аристотеля і не внесли значних нових ідей в цю область, за винятком гідростатики. Тут в 10 столітті були введені у вжиток гідростатичні ваги для визначення питомої ваги, а також пояснено дію артезіанських колодязів на основі принципу сполучених посудин.
Слід відзначити заслуги Мухаммеда ібн Ахмеда аль-Біруні (973-1048), який проводив експерименти по визначенню питомої ваги за допомогою спеціального отливного судини. Біруні був енциклопедистом, широко відомі його дослідження з астрономії та географії, зокрема, визначення кута нахилу еклептікі до екватора, радіуса Землі і т.п. Також широко відома робота середньоазіатського вченого 12 століття Аль Хазіні "Книга про ваги мудрості", в якій детально описані застосування закону Архімеда і спеціально сконструйовані ваги. При цьому обговорюється закон Архімеда для повітря, залежність питомої ваги води від температури, пропорційність ваги кількості речовини, що міститься в тілі.
Найбільш яскравим арабським фізиком-оптиком був Альхазен, який працював в Єгипті на початку 11 століття.
Альхазен (Ібн Аль-Хайтао, Абу Алі Хайсама) (965-1039) - арабський фізик, астроном, математик, медик, філософ. Народився в Басрі. Жив і працював в Каїрі.
Основні результати оптичних досліджень викладені в трактаті, перекладеному в 12 столітті на латинську мову, де висунув свою теорію зору, описав роботи з камерою-обскура і щодо відображення в дзеркалах різних видів, висловив ідею про кінцівки швидкості світла.
У своїй теорії зору Альхазен грунтувався на анатомічному описі очі, відомому по античних дослідженнях. Але він відмовився від уявлень давньогрецьких вчених, що світлові промені випускаються оком. Неспроможність цього він показує за допомогою ряду дослідів фізико-фізіологічного характеру, наприклад, осліпленням при попаданні на очі сонячного світла. За Альхазену зоровий образ формується при впливі на око природного світла і колірних променів. Під природним світлом він розуміє білий сонячне світло, а під колірними променями - світло, відбите від кольорових предметів.
Головне ж важливе відкриття Альхазена полягає в утвердженні того, що кожній точці спостережуваного предмета відповідає деяка сприймає точка очі. Якщо у всіх грецьких фізиків зір розглядається як відчуття образу, сприйняття всього спостережуваного тіла разом, то по Альхазену з кожної точки предмета виходить нескінченне число променів і в зіницю теж потрапляє нескінченне число променів. При цьому Альхазен засновує свої судження не тільки на геометричних побудовах, але і на базі описаних ним дослідів з камерою-обскура. Крім робіт з теорії зору відомі праці Альхазена з експериментального і геометричному розгляду плоских, сферичних, циліндричних і конічних дзеркал, а також дослідження з заломлення світла.
Фундаментальні роботи з оптики Альхазена були в 12 столітті переведені на латинську мову і поширювалися в рукописі, але широкої популярності в середні століття не мали. Більшою мірою був відомий трактат з оптики Еразма Вителлия, що вийшов в 70-і роки 13 століття і де по суті викладалися подання Евкліда, Птолемея і Альхазена.
2. Фізика в епоху Відродження
У 11-12 століттях після періоду занепаду спостерігається розвиток економічної діяльності в Західній Європі. Завдяки цьому і контактам з арабським світом відбувається інтелектуальне пробудження в Іспанії, Лотарингії, Франції, Шотландії. Перший університет був організований ще арабами в Кордові, а потім вже європейцями в Італії і Франції створюються університети (в Болоньї, а потім в Парижі). З 13 століття з'являються університети в Падуї, Оксфорді, Кембриджі, Неаполі, Римі і т.д. Середньовічні університети сильно відрізнялися від сучасних. Там було всього 4 факультети: богословський, медичний, юридичний і підготовчий (мистецтв). Однак до нашого часу збереглися вчені ступені доктора і магістра, звання професора і доцента, лекція як основна форма навчання. До сих пір в європейських університетах урочисті промови читаються, а дипломи пишуться латинською мовою.
Слід відзначити появу в цей період поняття складових сили тяжіння при розгляді сил тиску на похилу площину, а також розвиток понять про равнопеременное русі з графічним представленням руху. Відомо, що до середини 14 століття досить широкого поширення набули окуляри. Однак, лінзи, швидше за все, були випадковим відкриттям середньовічних ремісників.
Магнетизм - єдиний розділ фізики чисто середньовічного походження і пов'язано це з появою в 11 столітті морського компаса - приладу виняткової практичної важливості. Історія компаса починається в Китаї, де ще в 2 столітті було відомо властивість намагніченої голки вказувати напрямок на північ. По всій видимості, арабам з Китаю стало відомо властивість орієнтації магнітної голки, і вони використовували це в мореплаванні, а потім всі країни Середземномор'я внесли істотний внесок у вдосконалення конструкції компаса, зокрема, введенням рухомий картушки. В середині 13 століття з'явився перший трактат з магнетизму П'єтро Перегрін, в якому зазначаються відмінні риси хороших магнітів, а також наводяться експериментальні методи визначення полярності магнітів і опис явища магнітної індукції. Однак розглянута там теорія не витримує ніякої критики, тому що грунтується на астрології.
Леонардо да Вінчі (15.04.1452-02.05.1519) - італійський живописець, скульптор, архітектор, вчений та інженер. Народився в селищі Анкін біля містечка Вінчі між Флоренцією і Пізою, позашлюбний син заможного нотаріуса. У 1472 закінчив навчання в флорентійської майстерні живопису і скульптури, де також набував знання з математики, оптиці, механіці і техніці, після чого працює в цеху флорентійських художників. 1482-1499 - військовий інженер, архітектор, скульптор і живописець у міланського герцога, 1499-1507 - живописець у Флоренції, 1507-1513 - живописець у французького посланника в Мілані, де також займається анатомією, 1513-1516 - робота в Римі, 1516- 1519 - живописець і архітектор при дворі французького короля, де продовжує роботи з анатомії.
Наукові роботи присвячені математиці, механіці, фізиці, астрономії, геології, ботаніки, анатомії і фізіології людини. Сконструював багато машин, проектував канали, досліджував механічний рух, тертя, хвилі на поверхні води, капілярність, рух птахів, опір повітря, підйомну силу, формування зображення в камері-обскура і оці.
Леонардо був найбільшим винахідником не тільки епохи Відродження, а й усіх часів і народів. Історія техніки налічує сотні його винаходів: сталеві ланцюгові передачі, різні зчеплення (конічні, спіральні, ступінчасті), роликові опори, "кардановий" з'єднання, різні верстати, пристосування для дослідів з тертям і з перевірки опору металевих ниток розтягування, бойові машини, землечерпалки, шлюзи і т.д. Слід зазначити, що багато його винаходи створювалися в процесі безпосередньої інженерної роботи і тут же реалізовувалися в конкретних спорудах. Але глибина мислення Леонардо штовхала його до переходу від чистої техніки до узагальнень, від безпосередніх технічних застосувань тих чи інших ідей до виділення самих ідей і їх віддаленим застосуванням, характерних для науки.
Леонардо довго й уважно вивчав політ птахів, сформулювавши при цьому свідомий метод наукового дослідження, що і є однією і його головних наукових заслуг.
В області механіки найбільш значним було дослідження Леонардо центрів тяжіння плоских і об'ємних фігур. Тут подібно Архімеда він грунтується на математичних доказах знаходження центру ваги тетраедра. У статиці він розвинув вчення про момент сили, а також сформулював і довів "теорему про опорному многограннике": тіло, що спирається на горизонтальну площину, залишається в рівновазі, якщо підстава вертикалі, проведеної з його центра ваги, потрапляє всередину площі опори.
Леонардо був не тільки різнобічною людиною, але і універсальним вченим. В динаміці він впритул підійшов до формулювання принципів інерції і рівності сил дії і протидії, створив теорію руху хвиль на морі, відкрив зміна атмосферного тиску і створив різновид важільного барометра. В оптиці він дав перший опис камери-обскури і використовував її для розвитку теорії зору: обгрунтував перевернуте зображення всередині ока і об'ємний зір.
Прийнято вважати Леонардо засновником експериментального методу. Він високо цінував досвід: знання - дочка досвіду, - і широко використовував його, вважаючи, що будь-яке знання починається з почуттів, тому потрібно обмежувати міркування досвідом. Але досвід сам по собі - сирий матеріал, і справа розуму включити його в єдину фізичну концепцію явищ природи і показати, чому цей досвід повинен йти саме так.
Коперник Микола (19.02.1473-24.05.1543) - польський астроном. Народився в Торуні в родині купця. Навчався спочатку в Краківському університеті (1491-95), потім в Болоньї і Падуї. З 1503 був секретарем і лікарем у свого дядька - єпископа Ваченроде, а з 1512 р обіймав посаду каноніка у Фромберке.
Однак ідеї Коперника знайшли повне розуміння в науковому світі, і в результаті їх поширення оновлювалася філософія і все наукове світогляд. У числі перших супротивників Аристотеля і прихильників Коперника був Бернардіно Телезіо (1509-1588), церква різко виступила проти вчення, з'явилася перша жертва - Джордано Бруно (1548-1600) і 1616 р воно було заборонено.
Успіхи фізики 16 століття здаються незначними, але вони є першими здобутками нової культури, що звільняється від вантажу середньовічних традицій. Тут можна відзначити дослідження криволінійності траєкторії летить снаряда (Тарталья), незалежності швидкості падіння тіл від їх ваги (Бенедетті), рівноваги тіла на похилій площині (голландський учений Симон Стівен (1548-1620)). Також помітні роботи з оптики італійського вченого Франческо Мавроліко (1494-1575), який розглянув кришталик ока як лінзу і першим досліджував заломлення світла в призмі. У 16 столітті з'явилася підзорна труба, але її випадково створили майстри ремісники з виготовлення окулярів, а не вчені, тому що оптичні теорії того часу не тільки не приводили до відкриття труби, а навіть забирали від нього. У цей час були зроблені великі географічні відкриття: відкриття Америки Христофором Колумбом в 1492 р в 1519-1522 р.р. здійснилася перша кругосвітня експедиція Фердинанда Магеллана.
У цей період продовжилися також роботи по дослідженню магнетизму: були відкриті магнітне схилення (Христофор Колумб - 1492 г.) і магнітне нахилення (Георг Гартман - 1544 г.). В Італії Порта в сьомій книзі своєї "Натуральной магії" описує оригінальні експериментальні дослідження за допомогою залізних тирси, використання залізної пластини в якості магнітного екрана і виявлення зникнення магнітних властивостей при нагріванні магніту. Гільберт при дослідженні магніту сферичної форми зробив висновок про відповідність його магнітних властивостей магнітним властивостям Землі, тобто вперше лабораторні результати зіставляються з явищами космічного масштабу.
Гільберт Вільям (24.05.1544-30.11.1603) - англійський фізик. Народився в Колчестер. Навчався в Кембриджі і Оксфорді. Був придворним лікарем королеви Єлизавети.
У 1600 видав твір "Про магніті, магнітних тілах і великому магніті - Землі.", Де описав свої дослідження магнітних і електричних явищ і побудував перші теорії електрики і магнетизму. Розглядав теплоту як рух частинок. Виступав з критикою Арістотеля і сприяв поширенню в Англії вчення Коперника.
Гільберт належить заслуга в зародженні науки про електрику: він виявив і досліджував електризацію ряду нових речовин (електризація бурштину була відома ще в античні часи), створив перший електроскоп.
Читати далі: Становлення експериментальної фізики
Інформація про роботу «Фізика в середні століття і епоху Відродження»
в історії психології робота, в якій ставилося завдання вивчити індивідуальні відмінності між людьми для визначення їх придатності до різних професій. Психологічні аспекти навчання і розвитку дітей в епохи Середньовіччя і Відродження В середні віки навчання було переважно схоластичним, причому протягом довгого часу (до XII століття) освіченими людьми були головним чином.
епохи Відродження. У ній порушено широке коло питань, що стосуються раз-них сторін природного і суспільного буття. Вона справила великий вплив на подальший розвиток культури і філософії. Епоха Відродження (Ренесансу), що охоплює період з XIV по на-чало XVII ст. доводиться на останні століття середньовічного феодалізму. Навряд чи правомірно заперечувати самобутність цієї епохи, вважаючи її, по.
