Достижения стран средних веков

Научные открытия и изобретения в Средние века. Ученые Средневековья

Периодом Средневековья принято считать промежуток времени, охватывающий тысячелетие, начавшееся в V и закончившееся в XV веке нашей эры. Вопреки устоявшемуся представлению о том, что это были Темные века мировой истории, ученые Средневековья внесли весомый вклад в развитие цивилизации. В этой статье мы вспомним наиболее значительные их достижения.

Тяжелый плуг

Одним из ранних изобретений средневековой истории (примерно 600 год) стал тяжелый плуг, позволивший успешно распахивать жесткую почву полей Северной Европы. Это дало возможность увеличить их урожайность, а следовательно, производить больше продуктов питания. В результате данный период истории был отмечен существенным ростом общей численности европейского населения.

Суть изобретения весьма проста. Известно, что глубина борозды, которую оставляет за собой нож-лемех, зависит от веса плуга, который не может быть слишком велик, так как в этом случае землепашец не сможет его поднять. Решение было найдено простое и эффективное: плуг оснастили колесами, что позволило сделать его значительно тяжелее, а следовательно, и увеличить глубину вспашки. Так было положено начало изобретениям и научным открытиям в Средние века.

Приливные мельницы

Следующее по хронологии изобретение средневековой истории также связано с производством продуктов питания, поскольку голодный желудок как ничто иное стимулирует творческую мысль. Им стали так называемые приливные мельницы. В 787 году монахам монастыря Нендрам, расположенного на одном из островов Северной Ирландии, пришла в голову мысль использовать для вращения мельничного колеса морской прилив.

Они соорудили достаточно большой резервуар, соединенный с морем и наполнявшийся в период повышения его уровня. Когда он был полон, то закрывались специальные воротца, и после этого воду начинали спускать на мельничное колесо, отчего оно вращалось и приводило в движение жернова. Объем резервуара был рассчитан таким образом, что обеспечивал работу мельницы до следующего прилива, после чего весь цикл повторялся заново.

История песочных часов

Едва ли нужно описывать принцип действия этого простого устройства, позволяющего точно обозначить определенный интервал времени. Оно всем известно. Изобретены песочные часы были довольно поздно – лишь в XI веке, и стали весьма важным дополнением к магнитному компасу. Использовались они на первых порах исключительно для нужд мореплавания. Об этом свидетельствуют записи в корабельных журналах той давней эпохи.

Как выглядели первые образцы песочных часов, неизвестно, поскольку до наших дней они не сохранились, а наиболее ранние их изображения встречаются лишь на картинах итальянского художника Амброзио Ларенцетти, относящихся к первой половине XIV века. Тем не менее имеется много свидетельств того, что к середине XV столетия они получили наибольшее распространение. С тех пор их внешний вид и конструкция не претерпели сколько-нибудь заметных изменений.

Из дневников Фернана Магеллана известно, в частности, что во время кругосветного путешествия на каждом из судов, входящих в состав его эскадры, использовалось не менее 18 песочных часов. Более того, корабельным уставом предусматривалась специальная должность матроса, обязанного своевременно переворачивать их и вносить соответствующие записи в корабельный журнал. Песочные часы стали первым в истории инструментом для измерения времени, и потому вошли в число наиболее значимых научных открытий и изобретений. В Средние века они использовались не только на море, но также в производстве, богослужениях и даже кулинарии.

Появление первых доменных печей

Наука в Средние века подарила миру еще одно изобретение, во многом определившее дальнейший ход цивилизации – это было создание первых доменных печей. По данным историков, они появились в странах Западной Европы на рубеже XII и XIII веков и по большей части являлись детищем монахов широко распространенного в то время, Цистерцианского ордена.

Любопытно, что цистерианцы (в некоторых странах их называли бернардинцами) столь много времени и значения уделяли занятиям металлургией, что разработанная ими технология выплавки была занесена в монастырский устав. Там же, среди всего прочего, помещались и чертежи доменной печи.

Не ограничиваясь лишь теоретическими изысканиями, монахи развернули широкое производство металла, построив целую сеть предприятий, по площади часто превосходивших их святые обители. Проявляли они и недюжинный предпринимательский талант. В тех районах, где была развита горнодобывающая промышленность, монахи принимали пожертвования не деньгами (от которых, впрочем, тоже не отказывались), а рудой, из которой выплавлялся металл, поступавший затем на рынки всех европейских стран.

Изобретение перегонного аппарата (дистиллятора)

Ученым Средневековья принадлежит изобретение, нашедшее свое применение во всем мире и заслужившее особую популярность в России. Это был аппарат, позволявший легко и просто превратить любой спиртосодержащий, но слабоалкогольный состав в продукт, хоть и имеющий различные технические названия, но являющийся, по сути, обычным самогоном.

Нет надобности объяснять его устройство, поскольку лицам заинтересованным он хорошо знаком, а остальным едва ли интересен. Отметим лишь, что изобретены были перегонные аппараты на Востоке в VIII-IX вв., и их создателями являлись мусульманские алхимики, то есть люди абсолютно непьющие. Парадокс, да и только. Кстати, создатель перегонного куба Хабир ибн Хайян (721-815) писал, что пары, образующиеся из подогретого в его аппарате вина, хоть и легко воспламеняются, но едва ли найдут себе практическое применение. Как же он ошибался!

Относительно чистый спирт научились получать также в Монголии на рубеже VI и VII вв., но там применялся сложный и крайне непрактичный метод. Спиртосодержащий состав (например, брагу) замораживали, а затем извлекали из нее ледяные кристаллы воды. В результате оставалась жидкость, не замерзавшая из-за высокого содержания спирта. Кроме того, известно, что методом дистилляции спирт получали еще в Древнем Вавилоне, но использовался он исключительно для изготовления духов, и технология его производства со временем была утеряна.

Кто придумал очки?

Принято считать, что их появление относится к XIII веку. По своему значению это событие относится к числу важнейших научных открытий и изобретений. В Средние века люди также страдали расстройством зрения, как и нынешнее поколение, а потому искали способы восполнить этот природный недостаток. Кому именно пришла идея воспользоваться вставленными в оправу линзами – неизвестно, хотя наиболее ранний трактат на эту тему принадлежит английскому философу и естествоиспытателю Роджеру Бэкону (1214-1292). Свои записи ученый сопроводил рисунками, дающими представление об этой нехитрой конструкции. Однако в его время она уже применялась для чтения не только европейцами, но и жителями исламского мира. Поэтому в среде ученых до сих пор ведутся дискуссии о том, Восток ли заимствовал это изобретение у Европы, или все было как раз наоборот.

Кто придумал часы?

В данном разделе идет речь о механических часах, поскольку о песочных рассказывалось выше. Известно, что появились они также в период Средневековья, но имя их изобретателя кануло в Лету. Известно, что вначале это были весьма большие конструкции, помещавшиеся на башнях монастырских соборов и предназначавшиеся для точного определения времени, когда надлежало бить в колокол и созывать монахов на молитву. От современных башенных часов они отличались тем, что имели лишь одну стрелку.

Из ныне действующих образцов средневековой механики самыми старыми являются часы, установленные в Руане. Они были сделаны в 1389 году и лишь немногим моложе тех, что украшают башню собора Девы Марии в английском городе Солсбери, стрелка которых замерла несколько столетий назад. Их ровесниками считаются также часы, сконструированные для башни собора в Уэльсе, но они давно демонтированы и сегодня экспонируются в лондонском Музее науки.

Рождение печатного станка

Несмотря на то что родиной книгопечатания является Китай, механизировать этот процесс сумели в Европе. И если имена тех, кто придумал часы или очки, навсегда сокрыты от потомков, то изобретатель печатного станка – немец Йоганн Гутенберг – прочно занял место в истории. Следует отметить, что ряд исследователей отдают пальму первенства его соотечественнику Лоуренсу Янсону Костеру, но убедительных аргументов они привести не могут.

Принято считать, что прототипом печатного станка Гуттенберга, созданного им в середине 1440 годов, явился пресс для оливок или винограда, широко распространенный тогда в странах Средиземноморья. В обоих случаях специальным рычагом приводили в движение тяжелый деревянный винт, при помощи которого создавалось необходимое давление на бумагу. Этот несложный по своей конструкции аппарат позволял в течение часа производить до 250 листов односторонней печати. Просуществовав без серьезных изменений около 350 лет, печатный станок вошел в число наиболее значительных из всех сделанных в Средние века изобретений и научных открытий.

Мыслители прошедших веков

Средневековая история сохранила для потомков имена многих исследователей и мыслителей, которые внесли значительный вклад во все области знаний. Это английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон, австрийский математик Иоган Гмунден, итальянский философ Пьетро д’Абано и целый ряд других выдающихся ученых мужей прошлого.

В статье умышленно не упоминаются открытия, сделанные в эпоху Возрождения, началом которой принято считать XVI век. В ней идет речь исключительно о достижениях науки в Средние века. Их далеко не полный перечень, приведенный выше, позволяет с полным основанием утверждать, что даже в период истории, называемый «Темными веками», человеческая мысль прокладывала дорогу к будущим вершинам технического прогресса. Фундаментом ему послужили сделанные в Средние века научные открытия и изобретения.

Источник

Изобретения средневековья

Изобретения средневековья являются важным техническим и научным прорывом в развитии человеческой расы. Именно в средние века (5-15 век) произошли многие научные открытия без которых невозможно представить современность.

Мельницы

7-го – 15-го века

Первые практические ветряные мельницы построены в или до 9-го века в регионе охватывающем восточный Иран и западный Афганистан. Они описаны в рукописи Эстахри, персидского географа того периода, как имеющие горизонтальные паруса в виде лопастей современного вертолета, непосредственно связанные вертикальным валом с поворачивающимися жерновами. Иногда дата первой ветряной мельницы приводится как 644 году н.э. или ранее, потому что в документе 9-го века говорится, что человек, который убил халифа Омара в мечети в Медине, был персидским строителем ветряных мельниц. Но первое упоминание об этом спустя два столетия после события делает его маловероятным.

Ветряные мельницы впервые упоминаются как изобретения средневековья в Европе в 12 веке. Существует упоминание про один архив во Франции в 1180 году, а несколько лет спустя на другой в Англии. Поскольку это время крестовых походов, вполне вероятно, что идея была привезена с Ближнего Востока.

Порох

Около 1040 г. в Китае был выпущен документ под названием «Сборник военных технологий». Это первое сохранившееся упоминание изобретений средневековья, описывающее порох. Этот черный порошок, образованный смесью селитры, древесного угля и серы. Это опасное соединение было разработано в небольших химических лабораториях, прикрепленных к храмам Даосов, где исследования проводились, главным образом, на тайну вечной жизни.

На этом раннем этапе в Китае военное применение пороха ограничивается гранатами и бомбами, которые летят на врага из катапульт. Его реальная разрушительная сила появится только тогда, когда объем где находится смесь будет ограничен – в развитии артиллерии и когда будет изобретено первое огнестрельное оружие .

Компас

В какой-то момент до 1100 года обнаруживается, что магнит, если ему позволено свободно двигаться, повернется так, что один конец укажет на север. Свободное передвижение трудно достичь, поскольку естественный источник магнетизма является тяжелым минералом (магнетит или магнитный железняк). Но тонкая железная игла может намагничиваться при контакте с камнем, и такая игла достаточно легкая, чтобы прикрепиться к щепке дерева и плыть по воде. Затем она переместится в положение, которое идентифицирует север – предоставляя неоценимую информацию морякам в пасмурную погоду.

Было много споров о том, где компас впервые изобретен. Самое раннее упоминание о таком устройстве содержится в китайской рукописи конца XI века. В течение следующих 150 лет такие изобретения средневековья встречаются также в арабских и европейских текстах. Это слишком короткий промежуток времени, чтобы доказать приоритет Китая, учитывая случайный характер сохранившихся упоминаний.

Решающим фактом является то, что этот инструмент доступен для того, чтобы сделать возможным великую эпоху морских исследований, которая начинается в 15 веке – хотя еще никто не понимает, почему магнит указывает на север.

Башенные часы в Китае

После шести лет работы буддийский монах по имени Су Сун завершает строительство большой башни высотой 9 метров, которая призвана показать движение звезд и часов дня. Движение осуществляется от водяного колеса занимая нижнюю часть башни. Су Сун разработал устройство, которое останавливает водяное колесо, за исключением короткого периода, раз в четверть часа, когда вес воды (накопленный в сосудах на ободе) достаточен для отключения механизма. Колесо, двигаясь вперед, приводит машину башни к следующей неподвижной точке в непрерывном цикле.

Этот прибор концепция необходимого механического часового механизма. В любой форме часов основанных на машинном оборудовании, силу необходимо точно отрегулировать. Настоящее рождение изобретения средневековья механического часового механизма ждет надежная версия, разработанная в Европе в 13 веке.

Тем временем башенные часы Су Сун, готовые к осмотру императором в 1094 году, вскоре после этого уничтожаются мародерствующими варварами с севера.

С 13-го века

В течение 13-го века было обнаружено, что кристалл с изогнутой поверхностью может помочь пожилым людям читать. Установленный в держателе, такой объектив просто небольшое увеличительное стекло. Философ-ученый Роджер Бэкон ссылается на использование линзы в тексте 1268 года. Линза использовалась как первые очки для зрения и была обработана из куска кварца.

Вскоре (вероятно, во Флоренции во время 1280-х годов) развивается идея размещения двух линз в рамке, которая может быть размещена перед глазами. Это естественный следующий шаг вида современных очков. Очки, прикрепленные в центре на носу, довольно часто появляются на картинах 15-го века.

По мере того как требование увеличивается, стекло заменяется кварцем как материал для объективов. Ремесло точильщика объективов как и древние ремесла будет одним из больших искусств и важности.

Ранние очки все используют выпуклые линзы, чтобы исправить длинное зрение (трудность видеть вещи, которые близки). К 16-му веку обнаруживается, что вогнутые линзы компенсируют близорукость зрения (затруднение зрения на отдаленные объекты).

Часы в Европе

13 – 14 века

Европа в конце Средневековья занята попытками определить время. Основная цель состоит в том, чтобы отразить астрономическое движение небесных тел в более мирской задаче измерения времени. Учебник по астрономии, написанный англичанином в 1271 году говорит, что часовщики стараются сделать колесо, которое сделает один полный оборот в каждый день, но их работы не совершенны.

Что мешает им даже начать совершенствовать свою работу, так это отсутствие маятника. Но практический вариант этого изобретения средневековья датируется лишь несколькими годами позже. Рабочий маятник был изобретен около 1275 года. Процесс позволяет зубчатому колесу перескакивать на один зуб за один раз. Скорость их колебаний регулирует маятник.

Артиллерия

14-го – 16-го века

Наиболее значительным событием в истории войны является использование пороха для приведения в движение ракет. Было много споров о том, где проводятся первые эксперименты. Неубедительные, а иногда и неверно истолкованные ссылки из ранних документов, по-видимому, по-разному отдают приоритет китайцам, индусам, арабам и туркам. Чаще всего считается что это изобретения древнего Китая .

Вполне вероятно, что этот вопрос не может быть решен. Самым ранним неопровержимым доказательством артиллерии является чертеж грубой формы пушки в рукописи, датированной 1327 годом (ныне в библиотеке церкви Христа, Оксфорд). Есть упоминание про пушку, установленная на корабле в 1336 году. Проблема, с которой сталкиваются ранние производители артиллерии, заключается в том, как построить трубу, достаточно прочную, чтобы выдержать взрыв, который будет выстреливать ракету с одного конца (другими словами, как сделать пистолет, а не бомбу). Если повезет, круглый камень (или позже шар из чугуна) будет мчаться с открытого конца трубы, когда за ним загорается порох.

Кропотливая загрузка и стрельба из такого оружия ограничивает их эффективное использование либо внутри замка, защищающего вход, либо снаружи, защищая тяжелые предметы у стен. Решающим фактором является размер ракеты, а не ее скорость. Прорывом в этом отношении, в конце 14 века, является открытие того, как отливать стволы орудий из расплавленного железа.

Пушки, в течение следующих двух столетий, становятся все больше. Есть несколько впечатляющих сохранившихся примеров. Монс Мег, датируемый 15-м веком и ныне находящийся в Эдинбургском замке, мог швырнуть железный шар диаметром 50 сантиметров на 2 километра.

Пушка Монс Мег Царь-пушка

Еще более крупная царь-пушка в Москве, отлитая в 1586 году с отверстием почти метр, весит почти 40 тонн. Мобильность не является одной из её особенностей.

Изобретения средневековья в виде пушек помогают турецкому завоевателю Константинополя Мехмеду. Перед своей последней атакой в 1453 году он пугает жителей, расположив рядом с их городом массивное 19-тонную чугунное сооружение.

Этому изобретению требуется 16 волов и 200 человек, чтобы провести её в огневую позицию. Камень весом до 250 килограмм может быть обрушен на большие городские стены.

Скорострельность – семь камней в день.

В этом же году на Кастильоне во Франции изобретатели средневековья демонстрируют еще один потенциал пушечной мощи – легкая артиллерия на поле боя.

Портативные пушки

14-го – 17-го века

Портативные пушки разрабатываются вскоре после первых пушек. Когда впервые упоминается, в 1360-х годах, такая пушка похожа на большое ружье. Металлическая трубка длиной до ноги прикреплена к концу шеста длиной с человека.

Наводчик должен приложить пылающий уголь или раскаленный камень к отверстию в заряженном стволе, а затем как-то достаточно далеко уйти от взрыва. Здесь явно не так много возможностей для быстрого прицеливания. Большая часть такого оружия, вероятно, использовалась двумя воинами и зажигалась одним из них.

Уточнения следуют удивительно быстро. В течение 15 века ствол такого оружия удлиняется, способствуя более точному прицеливанию. Разработано устройство в виде изогнутого металлического рычага, который удерживает светящуюся спичку и погружает ее в ствол, когда тяга на спусковой крючок срабатывает. Это становится стандартной формой мушкета до прибытия кремневого замка в 17 веке

Тип набора текста в Корее

В начале XIII века, более чем за 200 лет до изобретения печати Гутенберга в Европе, корейцы основали литейный цех для литья в бронзе. В отличие от более ранних китайских экспериментов с керамикой, бронза достаточно прочна для повторной печати, демонтажа и набора нового текста.

С помощью этой технологии корейцы создают в 1377 году самую раннюю в мире известную книгу, напечатанную из набранного текста. Известный как Jikji (Чикчи), эта коллекция буддийских текстов, составленных в качестве руководства для студентов. Сохранился лишь второй из двух опубликованных томов (в настоящее время хранится в национальной библиотеке Франции). В первой книге напечатанной типографским способом раскрывается не только дата печати, но даже имена священников, которые помогали в составлении шрифта.

Корейцы в это время используют китайские символы, поэтому у них есть проблема громоздкого количества символов. Они решают эту проблему в 1443 году, изобретая свой собственный национальный алфавит, известный как Хангыль. По одному из странных совпадений истории это именно то десятилетие, в котором Гутенберг экспериментирует с подвижным печатным станком далеко в Европе, которая пользуется преимуществом алфавита более 2000 лет.

Первый клавишный музыкальный инструмент

В рукописи 1397 года сообщается, что некий Герман Полл изобрел клавикембал или клавесин. При этом он адаптировал клавиатуру (давно знакомую в органе)к игре на струнных. Независимо от того, является ли Полл его фактическим изобретателем, клавесин быстро становится успешным и широко распространенным музыкальным инструментом. Это изобретение средневековья стоит на старте традиции, которая в конечном итоге сделает клавишную музыку частью повседневной жизни.

Но клавесин имеет одно ограничение. Как бы сильно или мягко игрок не ударил по клавише, нота звучит одинаково. Для игры мягко или громко, необходима дальнейшая разработка и поэтому появилось фортепиано.

Источник