|
Период от древнейших времен до начала XVII в. – это предыстория науки, период накопления знаний об отдельных явлениях природы, возникновения отдельных учений. В соответствии с этапами развития общества в нем выделяют три периода:
* Эпоха античности (VI в. до н.э. – V в. н.э.).
* Средние века (VI – XIV вв.).
* Эпоха Возрождения (XV – XVI вв.).
Эпоха античности (VI в. до н.э. – V в. н.э.)
VI в. до н.э.
Возникновение представлений о шарообразности Земли (Пифагор).
Первые наблюдения по акустике. Пифагор устанавливает связь между высотой тона и длиной струны или трубы.
Первые сведения об электричестве и магнетизме. Открытие свойств натертого янтаря притягивать легкие предметы, а магнита – железные (Фалес Милетский).
V...IV в. до н.э.
Возникновение идеи о прерывистом, зернистом строении материи, установление предела делимости вещества – атома (Левкипп, Демокрит).
Создание Платоном теории зрения.
IV в. до н.э.
Возникновение понятия движения как общего изменения и механического движения как пространственного перемещения (Аристотель).
Зарождение элементов механики. Рассмотрение прямолинейных и криволинейных механических движений. Формулирование правила сложения перемещений, перпендикулярных друг другу. Формулирование правила равновесия рычага (Аристотель).
Верное представление о распространении звука в воздухе (звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха). Объяснение эха отражением звука от препятствий. Известно явление преломления света (Аристотель).
IV...II в. до н.э.
Возникновение первой модели мироздания – геоцентрической системы мира (Эвдокс Книдский, Аристотель, Гиппарх).
III в. до н.э.
Возникновение идеи гелиоцентрической системы мира. Первые попытки определения расстояния до Луны и Солнца (Аристарх Самосский).
Первое измерение дуги меридиана и вычисление радиуса Земли (Эратосфен).
Создание евклидовой геометрии (Евклид).
Открытие закона прямолинейного распространения света и закона отражения. Возникновение геометрической оптики (Евклид).
Архимед ввел понятие о центре тяжести и моменте сил относительно прямой и плоскости, определил центр тяжести треугольника, установил законы рычага.
Архимед открыл закон гидростатики, названный его именем, установил условия плавания тел.
Объяснение приливов и отливов влиянием Луны и Солнца.
II в. до н.э.
Гиппарх открыл прецессию земной оси.
II в.н.э.
Герон Александрийский дал детальное описание рычага, ворота, клина, винта и блока, установил правило для рычага и блока, согласно которому выигрыш в силе при помощи этих механизмов сопровождается потерей во времени, описал прибор, являющийся прообразом современной паровой турбины, – так называемый эолипил, сделал ряд технических изобретений.
К. Птолемей объяснил явление прецессии, ввел поправку на атмосферную рефракцию (учет преломления света), экспериментально исследовал явление преломления света.
К. Птолемей придал завершенную форму геоцентрической теории мироздания (система мира Птолемея).
Средние века (VI – XIV вв.)
XI в.
Исследования Альхазена по физиологической оптике. На смену теории зрительных лучей древнегреческих мыслителей приходит теория зрения Альхазена, согласно которой зрительные изображения тел создаются лучами, исходящими от видимых тел. Попадая в глаз, эти лучи вызывают зрительные ощущения. Альхазену уже известна камера-обскура.
Разложение скорости брошенного тела на две составляющие – параллельную и перпендикулярную плоскости (Альхазен).
Переоткрытие арабами свойств ориентации магнитной иглы (стрелки), появление компаса (свойство магнитной иглы ориентироваться в определенном направлении было известно китайцам еще в 2700 гг. до н.э.).
1121...1122 гг.
Арабский ученый Альгацини написал трактат – «Книга о весах мудрости» – своеобразный курс средневековой физики. Он содержал таблицы удельных весов твердых и жидких тел, описание опытов по «взвешиванию» воздуха, наблюдение явления капиллярности; в нем указывалось также, что закон Архимеда применим и. для воздуха, что удельный вес воды зависит от температуры, вес тела пропорционален количеству вещества, содержащегося в нем, скорость измеряется отношением пройденного пути ко времени, описано применение ареометра.
1269 г.
Появился первый рукописный трактат по магнетизму «О магнитах» П. Перегрино (опубликован в 1558 г.), где дано описание методов определения полярности магнита, взаимодействия полюсов, намагничивание прикосновением, явление магнитной индукции, некоторые технические применения магнитов и т.п.
1272 г.
Вышел в свет трактат по оптике Эразма Вителлия (Вителло), получивший широкое распространение в средние века. В нем наряду с изложением того, что сделали Евклид и Альхазен, содержится открытый Вителлием закон обратимости световых лучей при преломлении, доказывается факт, что параболические зеркала имеют один фокус, подробно исследуется радуга.
XIII в.
Р. Бэкон измеряет фокусное расстояние сферического зеркала и открывает сферическую аберрацию, выдвигает идею зрительной трубы, один из первых рассматривает линзы как научные приборы, считает скорость света конечной, основу познания усматривает в опыте. Является предвестником экспериментального метода.
Ок. 1250 г.
Открытие 33-го элемента – мышьяка (Альберт Великий).
XIII в. (конец)
Изобретение и распространение очков. Время и место их изобретения не известно. Возможно, они зародились в Венеции. Очки быстро распространились в странах Западной Европы, а затем в Азии. В России они появились не позже XV в.
XIV в.
Введено понятие ускорения (вероятно, У. Гейтсбери из (начало) Оксфорда).
XIV в.
Альберт Саксонский ввел деление движений на поступательное и вращательное, равномерное и переменное.
Введено понятие равномерно-переменного движения, угловой скорости.
Французский математик Н. Орезм впервые дал графическое изображение движения и установил закон равномерно переменного движения, связывающий путь, пройденный телом, со временем.
Эпоха Возрождения (XV – XVI вв.)
XV в.
Н. Кузанский в своих трактатах (вышли в свет в 1515 г.) развивает мысли о том, что движение является основой всего сущего, неподвижного центра во Вселенной нет, (идея относительного движения), последняя бесконечна, Земля и все небесные тела созданы из одной и той же первоматерии.
Известен 83-й элемент – висмут.
Исследование свободного падения и движения тела, брошенного горизонтально, удара тел, расширение понятия момента сил, определение центра тяжести тетраэдра, изобретение ряда механизмов для преобразования и передачи движений – конусный шарикоподшипник, цепные и ременные передачи, двойное соединение (теперь названное «кардановым») и др. (Леонардо да Винчи).
Зарождение динамики (выяснение природы инерции), установление факта, что действие равно противодействию и противоположно ему. Изучение механизма трения и его влияния на условия равновесия, определение коэффициентов трения, исследование сопротивления балок растяжению и сжатию (Леонардо да Винчи).
Исследование и описание полета птиц, открытие существования сопротивления среды и подъемной силы, создание проекта первого летательного аппарата, парашюта и геликоптера (Леонардо да Винчи).
Создание Леонардо да Винчи ряда гидротехнических устройств (ему был известен закон сообщающихся сосудов для жидкостей различной плотности и закон, открытый со временем Паскалем).
Исследование отражения звука и формулирование принципа независимости распространения звуковых волн от различных источников (Леонардо да Винчи).
Исследование законов бинокулярного зрения, изучение влияния среды на окраску тел, попытка экспериментально определить силу света в зависимости от расстояния, первое описание камеры-обскуры (Леонардо да Винчи).
XVI в.
Ознакомление в переводах с трактатами древнегреческих ученых Архимеда, Герона, Евклида и др.
Итальянский ученый Н. Тарталья в трактатах «Новая наука» (1537 г.) и «Проблемы и различные изобретения» (1546 г.) изучает траекторию движения снарядов, доказывает, что траектория их движения криволинейна и наибольшая дальность полета достигается при наклоне ствола пушки под углом 45° к горизонту.
1543 г.
Вышел в свет труд Н. Коперника «О вращении небесных сфер», содержащий изложение гелиоцентрической системы мира, отражающей истинную картину мироздания и приведшей к революционным преобразованиям в мировоззрении и естествознании.
XVI в.
Вышли труды итальянского ученого И. Кардана «О тонкостях» (1550 г.) и «О разнообразии вещей» (1554 г.), которые содержали полное изложение состояния естественных и физических наук того времени. В последнем трактате содержится утверждение о невозможности вечного двигателя.
Ф. Мавролик написал трактат по оптике – самое оригинальное сочинение после Вителлия. Трактат опубликован в 1611 г. посмертно, хотя первая его часть была завершена в 1521 г., а вторая – в 1554 г. В нем рассмотрены прямолинейное распространение света, отражение и преломление света, явление радуги, анатомия глаза, механизм зрения. Мавролик объяснил дефекты зрения (дальнозоркость и близорукость) и действие очков, показал, что выпуклые линзы являются собирательными, а вогнутые – рассеивающими, что при прохождении пластинки с плоскопараллельными гранями световые лучи не изменяют направления распространения, а лишь смещаются параллельно самим себе; первый указал на семь цветов радуги (а не на три, как считали до него долгое время) и начал исследовать преломление света в призмах.
Появление камеры-обскуры с линзой.
1558 г.
Вышел в свет трактат Дж. Порты «Магия...» (переизданный в 1589 г.), содержащий ряд новых наблюдений, в частности получение прямых изображений при помощи вогнутых зеркал, применение камеры-обскуры для выполнения рисунков и для проектирования их (идея проекционного фонаря), для объяснения теории зрения, некоторые данные о магнетизме.
1577 г.
Введение итальянцем Г. Убальди дель Монте закона косого рычага, открытие принципа возможных перемещений, введение понятия «момента» в современном смысле, формулирование условия равновесия рычага в виде равенства моментов сил.
XVI в.
Дж. Бенедетти установил, что в пустоте тела падают с одинаковой скоростью.
Доказательство гидростатического парадокса об одинаковом давлении жидкости на дно сосуда независимо от формы этого сосуда (Дж. Бенедетти).
Применение линз для увеличения видимых размеров предметов (Дж. Фракасторо, 1538; Л. Диггес, 1571; П. Сарпи, 1578; Дж. Порта).
1583 г.
Открытие Г. Галилеем закона изохронности колебаний маятника.
1584 г.
Опубликован диалог Дж. Бруно «О бесконечности, Вселенной и мирах», где высказана идея о бесконечности Вселенной, о существовании в ней, кроме солнечной, других планетных систем, предсказана возможность открытия новых планет в нашей солнечной системе, вращения Солнца и звезд вокруг оси, высказана идея о единстве законов природы.
1586 г.
Вышел в свет трактат С. Стевина «Начала статики», в котором излагается принцип невозможности вечного движения, дано оригинальное доказательство условия равновесия тела на наклонной плоскости, открыт закон сложения сил (параллелограмм сил) и закон разложения силы на две составляющие, перпендикулярные друг другу, сформулирован для частного случая принцип возможных перемещений. В этой работе статика древних получила свое завершение.
1587 г.
Г. Галилей установил закон свободного падения h = gt2/2.
XVI в. (конец)
Изобретение зрительной трубы.
1590 г.
Изобретение микроскопа (Захарий Янсен).
1596 г.
В трактате «Тайна Вселенной» И. Кеплер усматривает причину движения Луны в земном притяжении.
1597 г.
Изобретение Г. Галилеем термометра (термоскопа) и проведение с ним опытов.
Изначальный опыт человечества в области химии
2500-2000 до н. э. Проникновение меди с Востока в Европу. В южной Вавилонии изобретены весы - орудие для измерения количества золота и других материалов. Прообразом для них послужило коромысло носильщика тяжестей.
2000-1500 до н. э. Наиболее древний сохранившийся образец стекла, найденный в одной из египетских пирамид. Наиболее древний сохранившийся образец ковкого железа, обнаруженный в большой пирамиде Хеопса.
1300-1000 до н. э. Герои поэм легендарного поэта Древней Греции Гомера облачаются в доспехи и сражаются оружием еще из мед и, но сердца их тверды, как железо. Из других металлов Гомеру известны уже олово и ев и-н е ц; известны закалка стали и действие навоза как удобрения.
I в. до н.э. В материалистической поэме Лукреция Кара «О природе вещей» несуществующим богам противопоставляются невидимые атомы, с помощью которых объясняется все многообразие явлений окружающего мира, в том числе ветры и бури, распространение запахов, испарение и конденсация воды.
700-1000 алхимическая лаборатория Арабский алхимик Джабир и его последователи описывают химические операции и вещества, найденные алхимиками в процессе их безуспешных попыток превратить неблагородные металлы в золото: кристаллизацию и фильтрование; серную, азотную и уксусную кислоты, различные соли.
1000-1200 В «Книге о весах мудрости», которые характеризуются как «критерий правильного суждения», арабский ученый Алказини приводит удельные веса 50 различных веществ.
1300-1400 В Европе вторично изобретя порох - первое взрывчатое вещество, использованное человеком. Применение пороха привело к революции в военном деле. В Китае порох был изобретен в начале нашей эры.
1452-1519 Великий итальянский художник Леонардо да Винчи путем сжигания свечи под опрокинутым над водой сосудом доказывает, что при сгорании воздух расходуется, но не весь.
1493-1541 Парацельс преобразует алхимию в ятрохимию. От него идет первое, затем многократно повторявшееся наблюдение, что для горения необходим воздух, а металлы при обращении в окалины увеличивают свой вес.
1600-1650 Ван-Гельмонт открывает газы. Ван-Гельмонт объявил весы самым .необходимым прибором для химика и, используя их, установил, что растворившиеся в кислоте металлы можно вновь выделить из раствора в том же самом количестве.
Зарождение научной химии
1650-1700 В книге «Химик-скептик» английский-ученый Бойль наносит сокрушительный удар алхимии и вводит представление о химическом элементе как основном понятии химии. Бойль создал также основы химического анализа.
1700-1750 Шталь развивает теорию флогистона.
1756 Ломоносов формулирует закон сохранения массы и, опираясь на него, дает правильное объяснение обжигу металлов и горению. Ломоносов формулирует атомно-молекулярную теорию и усматривает центральную задачу химии в изучении «внутреннего нечувствительных частиц строения».
1766 Кавендиш открывает и подробно исследует водород, обнаруживая, в частности, его необыкновенно малый удельный вес по сравнению с воздухом.
1771 Пристли в числе других новых газов открывает кислород и превращение углекислого газа растениями в воздух, вновь годный для дыхания.
1775 Лавуазье создает кислородную теорию горения и обжига металлов, тем самым закладывая фундамент антифлогистической химия, и устанавливает, что углекислый газ - это соединение углерода с кислородом. (см. также статью: История химии в России. Истоки. XVIII век)
1781 Лавуазье проводит первые измерения количества тепла, выделяющегося при химических реакциях (горения) с помощью изобретенного им ледяного калориметра.
1783 Лавуазье окончательно ниспровергает теорию флогистона, и завершает кислородную теорию горения и обжига, доказав, что вода представляет собой соединение водорода с кислородом. Попутно, выполняя поручение академии об «усовершенствовании воздухоплавательных машин», он находит дешевый, способ получения для них водорода из водяного пара путем пропускания через раскаленные железные стружки.
1783 Первый подъем наполненного водородом воздушного шара.
1787 Лавуазье создает современный химический язык.
1790 Русский акад. Т.Е.Ловиц, еще опираясь на теорию флогистона, открывает явление поглощения (адсорбцию) углем растворенных
Химия. xix век
1801-1808 Семилетний спор между Бертолле и Пру по вопросу: одинаков иди изменчив весовой состав различных образцов одного и того же вещества. Спор кончился победой Пру - утверждением его закона постоянства состава, которому автор дает мистическое истолкование: «Мы должны усматривать невидимую руку, которая соблюдает баланс в образовании соединений, природа никогда не творит их иначе, чем с весами в руках».
1803-1804 Развивая атомно-молекулярное учение, Дальтон вводит в химию понятие об атомном весе химических элементов и публикует первую таблицу атомных весов, вычисленных из весового состава химических соединений, срывая завесу таинственности с закона постоянства состава. «Учение о постоянстве состава представляется мистическим, если мы не признаем атомной гипотезы» (Дальтон).
1805-1808 Изучая объемные соотношения, в которых реагируют газы, Гей-Люссак устанавливает закон объемных отношений: при химических реакциях между газами объемы расходующихся и образующихся газов (каждого в отдельности) относятся, как простые целые числа.
1811 Авогадро формулирует гипотезу: в равных объемах разных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул. С помощью этой гипотезы он объясняет числовой материал (объемные соотношения) Гей-Люссака, но при условии, что молекулы таких газов, как водород, кислород, азот, хлор, принимаются состоящими из двух атомов. Однако эта гипотеза отвергается его современникам и во главе с Берцелиусом.
1812 Берцелиус выдвигает гипотезу о наличии у атомов электрических зарядов: положительных - у атомов водорода и металлов, отрицательных - у атомов остальных неметаллов. С помощью этой гипотезы он объясняет электролиз и образование химических соединений. Гипотеза Берцелиуса исключает сцепление друг с другом одинаковых атомов, вследствие чего она не совместима с гипотезой Авогадро.
1814 Выступая признанным преемником Дальтона, Берцелиус публикует новую таблицу атомных весов 46 уже известных химических элементов и данные о составе 2000 соединений и вводит химическую символику, опирающуюся на атомно-молекулярную теорию, Но бесспорного способа вычисления атомных весов он не находит, и это порождает со временем все усиливающиеся разногласия между последователями химической атомистики, перерастающие в неверие в познаваемость атомов.
1817-1829 Доберейнер группирует известные химические элементы по тройкам в естественные семейства - «триады» и формулирует закон триад: атомный вес промежуточного по химическим свойствам элемента каждой триады равен среднему арифметическому из атомных весов крайних элементов.веществ.
1822 Вёлер открывает первый случай изомерии - существования нескольких веществ с одним и тем же составом молекулы. Это явление было предугадано в атомистике Ломоносова, но исключалось атомистикой Дальтона.
1828 Вёлер случайно синтезирует первое органическое вещество - мочевину. Это рассеяло убеждение в том, что органические вещества могут возникать лишь в живых организмах под влиянием таинственной жизненной силы, и открыло тем самым возможность соревнования с природой в деле создания органических веществ. Но это лишь первые приготовления к вторжению химии в мир органических соединений. «Органическая химия может в настоящее время кого угодно свести с ума... она представляется дремучим лесом, полным чудесных вещей, огромной чащей, без выхода, без конца, куда не осмеливаешься проникнуть» (Вёлер).
1834 Дюма обнаруживает, что при отбелке хлором свечей водород в воске частично замещается хлором. Это - первый удар по электрохимической теории Берцелиуса, так как, по Берцелиусу, атомы хлора и водорода заряжены разноименными зарядами и замещать друг друга не должны.
1848 Пастер открывает новый вид изомерии - оптическую изомерию.
1852 Франкланд формулирует новое свойство атомов - валентность.
1857 Кекуле устанавливает четырехвалентность углерода и наличие в органических соединениях цепочек из сцепленных друг с другом атомов углерода. В результате электрохимическая теория Берцелиуса окончательно рушится. Но возможность установления структуры молекул Кекуле отрицает.
1860 Первый всемирный съезд химиков, на котором защитники химической атомистики в острой борьбе с ее противниками одерживают победу. Выход из кризиса найден в виде первого бесспорного метода определения атомных весов, основанного на воскрешенной из мрака забвения гипотезе Авогадро. «В 50-х годах одни принимали атомный вес кислорода равным 8, другие - 16. Смута, сбивчивость господствовали. В 1860 г. химики всего света собрались в Карлсруэ для того, чтобы достичь соглашения, единообразия. Присутствовав на этом конгрессе, я живо помню, как велико было разногласие и как тогда последователи Жерара горячо проводили следствия закона Авогадро. Истина, в виде закона Авогадро - Жерара, при посредстве конгресса, получила более широкое распространение и скоро затем покорила все умы. Тогда сами собою укрепились новые атомные веса, и уже с 70-х годов они вошли во всеобщее употребление» (Менделеев).
1861 Бутлеров создает структурную теорию органических соединений, объясняет явление изомерии и открывает путь к планомерному созданию органических соединений, следуя которому органическая химия начинает одерживать одну победу за другой в соревновании с природой за создание материальных ценностей для удовлетворения потребностей людей.
1869 Возобновившиеся после конгресса в Карлсруэ поиски связи между химическими свойствами элементов и их атомными весами приводят к величайшему после самой атомистики обобщению химии - открытию Менделеевым периодического закона, дающего путь к предсказанию и планомерным поискам еще не открытых химических элементов и новых химических соединений.
1875 Был открыт первый из предсказанных Менделеевым химических элементов - галлий.
Вернуться назад
|