Wypieranie rewolucji naukowe
Rewolucja naukowa - fundamentalny moment ludzkich dziejów
Droysen – przewartościował niezwykłą epokę
Przedstawiciele rewolucji naukowej: Euklides z Aleksandrii, Archimedes z Syrakuz i Herofil z Chalkedonu
Wypieranie hellenizmu przez „starożytność”
Hellenizm
Początek hellenizmu – 323 p.n.e – śmierć Aleksandra Wielkiego
Rozpad imperium Aleksandra:
- Egipt ze stolicą w nowej Aleksandrii
- państwo Seleucdyów ze stolicą w Antiochii
- państwo Antygonidów
3. Początek nauki – III w. p.n.e – często nazywana aleksandryjską
4. Aleksandria:
- praca i wykłady Euklidesa
- Ktesibios – twórca pneumatyki i założyciel szkoły aleksandryjskich mechaników
- Herofilos z Chalkdeonu – twórca anatomii i fizjologii naukowej
- Arystarch z Samos – teoria heliocentryczna
- Eratostenesa – pomiary Ziemi
- Chryzyp – wkład w logikę
- Filon z Bizancjum –kontynuator prac Ktesibiosa
- Apollonios z Perge – teoria przecięć stożkowych
- Hipparach z Nikał – astronomia
5. Zjednoczenie całego śródziemno morza – 30 r.p.n.e – kres hellenizmu – początek „epoki cesarskiej”
1.3 Nauka
Historia nauki – połączenie historii wszystkich poszczególnych nauk z których każda pojmowana jest jako chronologia „prawd uzyskanych” w danej dziedzinie
Cechy nauki:
- ich twierdzenia nie dotyczą obiektów konkretnych lecz specyficznych przedmiotów teoretycznych
- teoria ma strukturę ściśle dedukcyjną
- zastosowanie do świta rzeczywistego oparte SA na regułach odpowiedniości między przedmiotami teorii a obiektami konkretnymi
3. Przez naukę ścisłą będziemy rozumieć całość teorii naukowych
4. Jeśli można ułożyć podręcznik ćwiczeń to teoria jest naukowa
5. Przez naukę rozumiemy – naukę ścisłą
1.4 Czy w klasycznej Grecji istniała „nauka”?
Wyjaśnienie zjawiska za pomocą bytów nieobserwowalnych jako atomy Leukippa i Demokryta – ważny krok ku konstruowaniu teorii naukowych
Idee rodzą się w myśli greckiej – okres u klasycznego
Idee pojawiają się w myśl tzw. presokratyków
Naczelny problem mechaniki – badanie maszyn
1.5 Początek nauki hellenistycznej
– konstatacja – poziomem technologii i starożytne imperia przewyższały klasyczna Grecję i Rzym
- konstatacja – że Rzym oparł swa potęgą na zniszczeniu wyższych cywilizacji
- komunałów – Grecja i Rzym łączy się bezkrytycznie w nierozdzieloną parę
Narodziny nauki
2.1 Wcześniejsze formy wiedzy matematycznej
Początek matematyki – okres hellenistyczny
2 fazy:
- wiedza rozwinięta w okresie staro babilońskim i faraońskim Egipcie
- matematyka „helleńska”
Wiedza matematyczna i techniczna – charakter empiryczny – stosowanie wprost – do konkretnych problemów
Tales – postępy geometrii, Pitagoras - stowarzyszenie polityczno – religijne
Niewspółmierność boku i przekątnej kwadratu
Aporia analogiczna – do aporii Zenona
Przekształcenie aporii w dowód per absurdum
Przedmioty matematyczne wyposażone są w realność wyższą od tej która mają ich zmysłowe obrazy
2.2 Euklidesowa metoda hipotetyczno – dedukcyjna
3 rodzaje problemów:
- twierdzenia o figurach geometrycznych mogą logicznie implikować inne
- subtelność różnych pojęć np. przestrzeni, czasu, nieskończoności
- stosunek niejasny między pojęciami właściwymi matematyce a światem realnym
I księga „Elementów” – 5 postulatów:
- jest możliwe nakreślenie odcinka z jakiegoś punktu do każdego punktu
- jest możliwe ciągłe przedłużenie odcinka w prostą
- jest możliwe wykreślenie koła o jakimkolwiek środku i promieni
- wszystkie kąty proste są sobie równe
- jeśli jakaś prosta przecinając dwie inne, tworzy w tej samej półpłaszczyźnie Katy wewnętrzne
Problemy – opis figur geometrycznych – o danych właściwościach, konstruowanie figury i wykazanie że skonstruowana figura istotnie spełnia żądane cechy
Teorematy – określone własności implikują inne, może po nich następować jedynie dowód
2.3 Geometria a narzędzia rachunkowe
Liczydła, geometria, przymierz, cyrkiel – narzędzia rachunkowe
Trzy czynności w realistycznej praktyce matematycznej:
- rozumowanie dedukcyjne
- obliczenia
- rysunek
2.4 Matematyka nieciągłości a pozycje nieskończoności
W starożytności nie używano w matematyce pojęcia nieskończoności
Nieskończoność aktualna
2.5 Matematyka continuum
Definicja proporcji i definicja liczby rzeczywistej – niemożliwa do zastosowania w praktyce
Dowód Euklidesa – stosunek między 2 okręgami jest równy stosunkowi między kwadratami zabudowanymi na ich średnicach
2.6 Euklides i jego poprzednicy
Platon i Arystoteles – opis „zasada” przyjmowanych ówcześnie przez matematyków jako wstępnych założeń ich nauki
2.8 Trygonometria i stereometria
Różnica – używanie cięciwy zamiast sinusa
IV w. Indie – import trygonometrii i astronomii – narzędzia techniczne
Rozwój geometrii i trygonometrii
3.1 Optyka, skenografia i katoptryka
Nauka o widzeniu – pierwsza hellenistyczna teoria naukowa – „optyka” Euklidesa – optyka w sensie ścisłym
Promienie wzrokowe – podstawowe obiekty teorii które w liczbie skończonej prostoliniowo wybiegają z oka
Skenografia – technika urządzania scen teatralnych
Katoptryka – prawo odbicia służyło do projektowania różnorakich zwierciadeł
3.2 Geodezja i geografia matematyczna
Różnica między hellenistyczna geografią matematyczną i dziełami geograficznej klasycznej Grecji, Rzymu, dobrze ilustruje różnice między cywilizacjami naukowymi i przednaukowymi
Pierwsza naukowa mapa znanego świata - od Gibraltaru po Indie i od Somalii do północnego koła podbiegunowego – Eratostenes
Pomiar ziemskiego południka
3.3 Mechanika
Teoria dźwigni – badanie maszyn
Archimedes ucieka do praw mechaniki – by odkryć teorematy geometrii
Znajdowanie wyników matematycznych i przeprowadzane ich ścisłego dowodu
3.4 Hydrostatyka
Początek wraz z dziełem Archimedesa „O ciałach pływających” – postać definitywna
3.5 Pneumatyka
Empedokles – ciśnienie atmosferyczne
„Pneuma” – powietrze, środowisko ciągłe umożliwiające wymiany między rozmaitymi częściami organizmów i wszechświata
Pneumatyka – teoria zjawisk wywołanych jedynie sztucznie
Pompa tłocząca – Ktesibios – umożliwiło wprowadzenie zaworu
3.6 Heliocentryzm Arystarcha a względność ruchu
Rozwój astronomii naukowej – IV p.n.e
Najwięksi astronauci: Eudoksos z Knidos, Kallippos i Heraklides z Pontu, Arystarch z Samos, Kanon z Samos, Archimedes, Apollonios z Perge, Selaukos i Hipparach
Ważne dzieło „traktat matematyczny zwany almagest”
Odkrycie Hipparcha: precesja punktu równonocy, średnia odległość Księżyca – 59 promieni Ziemi
Arystrach: roczny ruch okrężny wokół Słońca i dobowy ruch obrotowy wokół osi nachylonej względem płaszczyzny orbity
3.7 Od świata zamkniętego do nieskończonego wszechświata
Lukrecjusz – ciążenie dotyczy wszystkich ciał
Cel „Psammitesa” – obrona aksjomatu Archimedesa – system liczbowy
Geminos – sfera gwiazd stałych
Hipparach – gwiazdy poruszają się
1718r. Halley – pierwsze ruchy gwiazd „stałych”
Kleomedes – geocentryzm i sfera gwiazd stałych
3.8 Astronomia Ptolemeusza
Szeregi Fouriera – opis obserwowanych ruchów
Mimośrody: ekwanty
Gliniane tabliczki – rozwój astronomii i mezopotamskiej
Astronomowie – mezopotamski system sześć dziesiątkowy
4 Technika podstaw naukowych
Techniki mające podstawy naukowe i danie wyobrażenia o jej poziomie jakościowym
4.1 Inżynieria mechaniczna
Szereg nowych podstawowych elementów technicznych: jak śruby i koła zębate
Helis cylindryczny – krzywa homomeryczna
4.2 Oprzyrządowanie
Przyrządy do zdjęć – groma w faraońskim Egipcie
Poziomica wodna - „Dioptr” Herona
Zegary – zegar wodny
Pierwsze prawdziwe zegary – Aleksandria I poł. III p.n.e – instrument pomiarowy
Zawór pływakowy – Archimedes pierwszy przykład mechanizmu działającego na zasadzie sprężenia zwrotnego
4.3 Technika wojskowa
Zespół wynalazków odosobnionego geniuszu Archimedesa
Elastyczność ciała skręconego – nowa zasada
Katapulty miotające koniecznie – pierwsze – oblężenie Tury przez Aleksandra 332.p.n.e
Katapulta powtarzalna
Explicite – stosunek między matematyką i doświadczeniem
Wzór na obliczenie średnicy otworu – linie napinająca jako funkcji wagi pocisku
4.4 Techniki nawigacji
Żegluga pod wiatr i na pełnym morzu
System współrzędnych wiarygodne mapy morskie – system ustalania położenia – trzeba tym dysponować aby żeglować po otwartym morzu
Kopalnie kanałów – 275 p.n.e kanał łączący morze Śródziemne z Czerwonym
4.5 Inżynieria okrętowa. Latarnia morska
Katafrakty Antygon II Macedoński w bitwie morskiej koło Kos
Trójrzędowiec – główny model okrętu
„Syrakzuja” – statek transportowy – Hieron II z Syrakuz
Szczątki hellenistycznego okrętu – długoś około 23 m z poł. II w. p.n.e
Latarnia morska- 280 r. p.n.e w Aleksandrii – wysokość ok. 95 m światło widoczne z odległości 48 km
Pierwszy reflektor – Aleksandria I poł. III w.p.n.e
Ponowne latarnie – XII w. reflektory oparte na teorii przecięć stożkowych
4.6 Inżynieria wodna i pneumatyczna
Syfon – przewód ciśnieniowy
Najbardziej znany przewód ciśnieniowy z Pergamonu różnica poziomów 190m-20 atmosfer
Najstarsza maszyna do podnoszenia wody – szaduf Mezopotamia ok. 2300r.p.n.e
Bęben opisywany przez Witruwiusza – walec pusty w środku
Sakija – podnosi wodę za pomocą bębna albo łańcucha wiader
Śruba Archimedesa – ślimacznica – inna maszyna do podnoszenia wody
Pompa Ktesibiosa – inna maszyna do podnoszenia wody
4.7 Naturalne źródła energii
Energia wodna – najstarszy młyn wodny – zbudowany w kabejrze – młyn pionowy
Energia wiatrowa- młyn w Sistanie
Para – eolipila
4.8 Maszyna z Antycytery
Mechanizm zegarowy – pierwsza poł. I w.p.n.e
2 cechy:
- złożoność przekładni 30 kół zębatych
- obecność dyferencjału tzn. mechanizmu pozwalającego wytwarzać ruch obrotowy
4.9 Rola Herona
„Pneumatyka” i „O budowie automatów” cudowne machiny
Śruby precyzyjne, zębatki, przekładnie zwiększające, łańcuchy transmisyjne, wały krzywkowe, śruby napędów, tłoki i różne rodzaje zaworów
Budowa automatów III w. p.n.e
Wykorzystanie energii wodnej w modelikach Herona
Zastosowanie w „zabawkach” Herona ciśnienia cieczy
Zastosowanie hydrostatyki w dziełach Herona
Automaty – zdolne przekształcić zwykły ruch obrotowy w ruchy złożone
4.10 Technika zapomniana
Postacie pojawiając e się przed publicznością w ruchu są figurkami malowanymi na obrazie
Figurki komponują się w obrazy pokazywane w szybkim następstwie
Scenę zasłaniają specjalne automatyczne drzwiczki
Automaty – mogły być statyczne
Pierwszą ruchomą postaci aa zrealizowaną za pomocą systemów statycznych automatów była twarz mrugająca okiem