1

•Megismerték és felhasználták az egyiptomi-mezopozámiai kultúrát

•önálló gondolkodás, bizonyítás, vita,meggyőzés,

•hipotézisek felállítása, ütköztetése,

•tudományos központok felállítása

Tudományos módszer: elvont elmélkedés, amely az elsődleges megfigyelésen, közvetlen szemlélődésen alapult.

A tudomány csak kedvtelés volt, az ókori iskolák nem a mai értelemben vett iskolák, inkább tudományos központok, a gondolkodók közti eszmecsere helyei voltak.

Az egzakt tudomány terén: statika, asztronómia, geometria, a geometriai optika kezdetei, földrajzi ismeretek

Az antik görög tudomány

2

A római Birodalom

Képzőművészek, építészek, mérnökök, de nem jó természetkutatók. Ezt meghagyták a görögöknek (akik sokszor rabszolgák voltak).

Széles utak kőhidak, vízvezeték, központi fűtés, fényes paloták, fürdők, stb. A görögöktől átvett fizikai ismereteket felhasználták, de bővíteni nem tudták.

Vízvezeték hálózat padlófűtés

3A Római Birodalom

4

Az ókor vége: a római birodalom bukása

A római birodalom kettévált: Nyugat Római és Kelet-Római Birodalom.

Nyugat Európa és Közép Kelet egyszerre vált kereszténnyé, de amíg a Nyugat Európa a római birodalom nyelvét vette át, kelet a görög nyelvnél maradt.

A görögség újból szerephez jutott: a keleti hellén birodalom központja Róma helyett Bizánclett: őrzője és továbbadója az antik kultúrának.

EurópábanIV. század: népvándorlás Európában: barbár törzsek betörésegótok, frankok, burgundok, lombardok, hunok, stb. A nagyobb városok elpusztultak.400-500 évig háborúk, hűbérrendszer kiépülése,a kereszténység győzelmeÚj ideológia fejlődött ki, amely szemben állt a régi antik (pogány) kultúrával.Ismereteit nem alkalmazta, elfelejtődött.

A vallásos gondolkodás volt az ideológiai élet alapformája.Az apátságok és kolostorok lettek a szellemi élet központjai: az érdeklődés a teológiai problémákra terelődött. A tudományos elképzelések is az egyháznak voltak alávetve:a Ptolemaioszi világrendszert és Arisztotelész tanait dogmaként fogadták el. (Skolasztika)

5

A VII.században újabb népcsoport érkezik: az arabok. A XII. sz-ig maradnak.

Eddig a vörös tengeri kereskedelmi útvonal mentén éltek, főleg kereskedelemmelfoglalkoztak. Kultúrájuk ekkor még nem állt magas fokon.

Kelet-Római és a perzsa birodalommal folytattak nagyon sikeres hódító háborúkat.A Földközi tengertől délre eső országokat elnyelték.

Az arabok átjutottak a Gibraltári szoroson Spanyolországba és Portugáliába is. (mórok)

Cordoba: Az Arab Birodalom európai tudományos központja

Keleten

Eleinte nagy változás nem történik. A területet zömmel szírek lakják.

Az antik görög kultúra megőrzése: Bizánc

A folytonosság nem szakadt meg, csak a működési hely változott.

A szétszóródott görög írásokat összeszedik, szír nyelvre fordítják.

6

Tömjén út

Cordoba: Az Arab Birodalom európai tudományos központja

Az arabok átjutottak a Gibraltári szoroson Spanyolországba és Portugáliába is. (mórok)

7

Arab kultúra: i.sz. VII-XI század

•Egyiptomban és Szíriában az arab hódítás után még 300 év múlva is a görög nyelv volt a hivatalos.

•Elsajátították az antik örökséget, Kínából, Indiából származó ismeretekkel gazdagították: iránytű, gyapot, puskapor, cukor, rizs

•arab kifejezésekalmanach, alkohol, alkáli, amalgam,

•Matematika fejlődésetízes számrendszer, arab számok, algebra

•FordításokA megsemmisült hellén könyvtárak megmentett görög kéziratait tanulmányozták. Sok antik szerzőt arab fordításokból ismerhettünk meg. Pl: Ptolemaiosz: (Almageszt), Arisztotelész, Arkhimédész művei

Tízes számrendszer, arab számokIndiaiak találták ki, azután valóban arab közvetítéssel érkezett Európába. Az első európai, aki bizonyítottan használta a hindu-arab számírást, az a Gerbert szerzetes volt, aki később II. Szilveszter pápaként István királynak küldött koronát. A hindu-arab számírás a római számokat a XVI. századra szorította ki Európából.

8

Az arab tudomány

Kémia: Alkímia, elem átalakításA kémia eredete valójában Kínában van. A piros cinóbert mágikus célokra, a vér színeként használták.

A Higany-szulfid (cinóber) hevítéskor egy sárga anyagra és egy folyékony, fémes-fényes anyagra bomlik: kén és higany ( „Jing és Jang”)

Fizika: Fénytan, a lencse első alkalmazása –Al Hanzen

Az orvostudomány „mellékterméke”: szemorvoslás során tanulmányozták az emberi szemet.

Átlátszó anyag kell hozzá: hegyi kristály, (nagyon ritka)

A lencsével nagyítani lehet: lupe használata, szemüveg, nem üvegből, hanem átlátszódrágakövekből (pl, berill, „brille”)

Szivárvány vizsgálata

Főleg természettudománnyal foglalkoznak, filozófiával kesésbé.

9

Oktatás

szervezetten művelt természettudomány

•Első egyetemek: a mecsetekhez tartozó iskolából, a medreszék”-ből sarjadtak ki. Itt gyűltek össze a tanítók, és különféle tantárgyakat adtak elő azoknak, akik tanulni jöttek ide.

VIII. sz.-ban Harun-Al-Rasid Bagdadban :Természettudományi Iskolát alapít

•Tudományos társaságok: „A mi kötelességünk, hogy megvizsgáljuk, a régiek munkáit, és javítsunk azokon mindenütt, ahol javítanivaló van

A XII. században az arab birodalom a tatárok (Dzsingisz kán) betörése és az állandószentföldi keresztes hadjáratok következtében meggyengült.

XIII:-XIV.sz. Az oszmán törökök hatalomra jutásával a tudomány itt háttérbe szorul.

Konstantinápoly elestével a görög természettudósok Nyugat-Európába menekülnek. Az antik műveket újra lehetett görögül olvasni.

10

EURÓPA KÖZBEN MAGÁHOZ TÉR

IPARI, TECHNIKAI FORRADALOM

Megteremtette a feltételeket a tudomány és a művészet eljövendő felvirágzásához.

•Bánya és kohóipar,kőszén felfedezése,

•építészet (boltív),: katedrálisok, templomok építése

•üveggyártás és tükörgyártás, (Velence) (az optikában megjelenhetnek a lencsék), szemüveggyártás,

•mechanikus kerekes órák, (még nem volt ingájuk),

•iránytű,könyvnyomtatás

A „világ felosztása, befejeződik, az egyeduralkodói birodalmak a katolikus egyház támogatásával kiépülnek, hűbérrendszer alakul ki.

A középkor szellemi élete hanyatlást jelentett az antik tudományhoz és művészethez képest. Skolasztika, mágia, asztrológia, alkímia

Előrehaladást jelent viszont a technika fejlődése, egyetemek létrejötte, könyvnyomtatás

11

OKTATÁS: XII.sz

XII. sz. Nagy Károly (frank uralkodó) elrendeli, hogy az összes apátságnak legyenek iskolái

Megalakul a Párizsi és a Bolognai Egyetem

Oxford, Cambridge nem sokkal később

Szokásos tanterv: latin grammatika, retorika, logika, aritmetika, geometria, zene, asztronómia

A tanítás az egyház felügyelete alatt állt, a pápa engedélye kellett hozzá.

KÖNYVNYOMTATÁS: XV.sz. (Mainz, Németország)

Az egyik első könyv. Kopernikusz műve: „Az égitestek mozgásáról” (Nürnberg, 1543)

12

Roger Bacon : A szem fénytörő közegeinek

görbülete (XIII. sz)

Roger Bacon : XIII.(1212-1292)

szerzetes, (főnemes,) Oxfordban, Párizsban tanul

Az új tudomány előfutáraA induktív megismerés hirdetője

Nagyra becsüli az antik tudomány értékeit.

” Mi még semmit nem találtunk fel, még a régiek bölcsességét sem tudjuk felfogni.”

„Két útja van a megismerésnek, érvek által és tapasztalat által.”

Tudományos tevékenysége miatt „varázsló”-

a papság erkölcsi hanyatlásának bírálata miatt „eretnek”. (10 év börtön)

Optika•Ismerte az arab optika eredményeit:• Elemzi a gömbfelületek tulajdonságait, gyűjtőpont helye, szférikus aberráció jelensége•Ismeri a szemlencse nagyító hatását, •Neki tulajdonítható a látcső készítésének gondolata

13

A mechanika, a fénytan és a csillagászat fejlődött leginkább.

Reneszánsz kor

A fejlettebb országokban az egyházi, katolikus dogmatikus világnézetet szabadabb szellemiség kezdte felváltani. Itália, irodalom, művészet

Keletre bezárultak a kereskedelmi útvonalak :török hódítás, vámok

új utakat kellett keresni: India és Kína felé

•Hajózás, kereskedelem fellendülése

Navigáció: iránytű, pontos tájékozódás: csillagászat, optika (távcső)

•Kisebb háborúk: harci fegyverek, ágyúzás: mechanika, ballisztika,

•Optika: , üveggyártás ( Velence), szemüveg, lencsék, távcsövek

14

A földrajzi felfedezők: Portugália, Spanyolország

•Cristoforo Colombus (1492): Amerika felfedezése (Karib tengeri szigetek)

•Magellán, 1519-1522: körbehajózza a Földet

•Vasco de Gamma: Afrika megkerülésével India: 2 évig tartott (1497-1499)

Természettudomány

•Leonardo da Vinci

•Kopernikusz, Ticho Brache, Kepler,

• Galilei

15

Leonardo Da Vinci: a reneszánsz festő, gondolkodó

(1452-1519) Firenze

Természetismereti gondolatai:

•„A bölcsesség a tapasztalat leánya”

•„A mozgásban van minden életmegnyilvánulás alapja”

•„A világegyetem határtalan, és nem a Föld van a középpontjában” „

•„A Földnek története van, tanúskodnak róla az megkövesedett maradványok”

•„A nehézségi vonzerő nem kiváltsága a Földnek, minden bolygó, minden égitest hatáskörében tartja az őt környező elemeket.”

•„Minden olyan jelenség, mint a Hang, fény, hő, mágnesség, szag-hullámmozgáson alapul”.

Igazi reneszánsz egyéniség

Foglalkoztatta az építészet, folyadékok mechanikája, optika,

ballisztika, repülés…….

16

Aforizmái:

„Csak eszednek és lelkednek olvasás útján nyert kincse jelenti az igazi gazdagságot, mert ez nem vész el és nem hagy el soha.”

„A vita a tudás kicserélése, a győzködés a tudatlanságé”

Hermelines hölgy

Mérnöki tervek

17

A XII. század :A zsenik évszázada

A kopernikuszi gondolat kiteljesedése

„A század elején még megégetnek valakit a végtelen világ víziójáért, a század végén pedig mind a fizikai törvények rendszere, mind a matematikai eszköztár készen áll arra, hogy egy Holdra-szállás,vagy akár egy Mars-utazás pályaadatait meghatározhassuk.

•Ehhez azonban el kellett távolítani az ideológiai akadályokat •ki kellett alakítani a tudományos kutatás adekvát módszerét,•az elmélet és kísérlet, a ráció és empíria helyes arányát•közben – egymáshoz csatlakozva, egymással vitázva -konkrét, kvantitatívemegfogalmazható eredményeket kellett felmutatni.”

„A 17. század legtöbb tudósa még szaktudós és filozófus is volt, csak a század végén jelentek meg a szakfizikusok, mint amilyen Huygens vagy Newton, de kutatási módszerük, elveik a filozófiának is fontos részei.A 17. századot a tudománytörténészek a zsenik századának szokták nevezni. Nevüket

iskoláskönyveink is őrzik:Kopernikusz, Kepler, Galilei, Bacon, Descartes, Pascal, Fermat, Huygens, Newton.”

Forrás: Simonyi Károly: Ti jobban féltek…(Természet Világa)

18

Korszakhatárt jelent: a benne lefektetett gondolatot kopernikuszi fordulatnak szokás nevezni és azóta is minden merészen új elméletre, ha korszakos jelentőségét akarjuk kiemelni, azt mondjuk, kopernikuszi fordulat.

1543-ban, halála évében jelenik meg a könyve „Az égi pályák forgásáról"

A Földet kimozdította centrális helyzetéből

Visszanyúlt Erisztarkhosz, Arkhimédész elképzeléseihez, matematikai rendszerbe foglalta őket.

A kopernikuszi tanok tudományos és világnézeti jelentőségét azonban csak az olyan drámai eredmények kapcsán ismerte fel a világ, mint amilyen Giordano Bruno máglyahalála 1600-ban, vagy a Galilei-per 1633-ban.

Kopernikusz ( Lengyelország,1478-1543)A Heliocentrikus világkép hirdetője

Krakkóban, Bécsben tanul:matematika, orvostudomány, csillagászat

tudós, szerzetes

19

Nem fogadja el Ptolemaiosz rendszerét. : ”A természet ilyen káoszt nem produkálhat”

A bolygó az epicikluson jár körbe, miközben annak középpontja a deferens kört futja be

A ptolemaioszi rendszer A kopernikuszi rendszer

A Föld és a bolygók a Nap körül körpályán mozognak. A bolygók Nap körüli pályája a mozgó Földről nézve

A bolygók pályája továbbra is kör: „a legegyszerűbb pálya”

20

Kopernikusz rendszere, középpontban a Nappal

21

Új szemlélet:

•Kitágítja a világegyetemet:

„A Föld középpontja nem a világmindenség középpontja”

„A Föld-Nap távolság elhanyagolható az égbolt magasságához képest”

Megoldatlan marad: A Nap látszó mozgása a csillagászati megfigyelések szerint nem egyenletes. (A nyár és a tél nem egyforma hosszúak)

Ennek feloldása Keplernél történik meg az ellipszis alakú pályák feltételezésével.

Vonatkoztatási rendszer problémája

Új, álló vonatkoztatási pontot kell találni, ha a Föld mozog.

Az állócsillagokat tekinti mozdulatlannak.

Az állócsillagokhoz rögzített rendszer bevezetése

22

Tycho Brahe mérései Dán nemes, (1546-1601)

a pontos csillagászati mérések érdeklik.

Tanult: Koppenhága, Lipcse, Wittenberg

Uranborg: a dán Király anyagi támogatásával minden idők egyik

leghíresebb obszervatóriumát építette fel. (1576)

Itt produkálták a távcső előtti csillagászat kimagaslóan legpontosabbmegfigyeléseit, méréseit, egyebek között egy hat méter kvadráns segítésével.

Időmérés: mechanikus, súllyal működő órával.

A kvadráns a csillagok látszólagos magasságának meghatározására főleg a távcsőfeltalálása előtt használt, szögmérő műszer – voltaképpen egy függőleges tengely körérajzolt nagy szögmérő.

Új, pontosabb csillagászati táblázatokat készít. Johann Keplert a munkatársául választja.

1599-ben II. Rudolf német-római császár udvari csillagásza lesz: asztrológiai jövendöléseket kell készítenie. Kepler is vele megy.

23

Világképe a heliocentrikus és a geocentrikus közötti, kompromisszumos, átmeneti jellegű volt.

Elfogadta Kopernikusznak azt a tézisét, hogy a bolygók a Nap körül keringenek,

Földet azonban nem bolygónak tekintette, hanem a világmindenség mozdulatlan középpontjának – mivel semmilyen más módon nem volt képes megmagyarázni, hogy miért esik minden tárgy a Föld középpontja felé.

Tycho Brahe s wooden sextant on universal mount, c 1577. Mechanikus óra

24

Johannes Kepler : az égi mozgások kinematikája

(Németország, 1571-1630)

•Tanulmányai:Maulbronn,Tübingen: matematika, csillagászat

•Tycho Brahe munkatársa, méréseinek jogos örököse,

•Prágába is vele megy. Udvari matematikus és csillagász lesz.

Az modern elméleti és kísérleti fizika atyja:

„az elméleteknek a megfigyelt tényekkel összhangban kell lenniük”

A mérésekhez igazítva szakít a kör alakú bolygópályák feltételezésével. Korrigálja az addigi elméletet.

Miért nem keringenek szabályosan a bolygók? A Mars pályáját figyelte.

1.Megállapította, hogy elliptikus pályán megy. Az ellipszis pálya feltételezésével megoldódik a sebesség keringés közbeni változásának kérdése.

Minden bolygóra kiterjesztve Kepler I. törvénye

2.A Nap közelében gyorsabban megy, mint Naptávolban. Ezzel megoldotta az évszakok időegyenlőtlenségének gondját.

A területi sebességek álladók: Kepler II. törvénye

25

•3.Ismernie kellett a bolygók keringési periódusait, és a Naptól való távolságuk arányát.

Megállapította, hogy a keringési idők négyzeteinek és a nagytengelyek köbeinek aránya minden bolygóra ugyanaz.

Kepler III. törvény

TerTerüületi sebessleti sebesséég g áállandllandóó, Kepler II., Kepler II.

állandór

T=

3

2

26

Kepler optikai megfigyeléseiIsmerte az elődök fénytörésre vonatkozó állításait:

•Ptolemaiosz: a beesési szög és a törési szög arányossága

Al-Hansen, Bacon:lencsék fénytörése, gyújtópontja, távcső megjósolása

1.Megállapította, hogy a szögarányosság csak kis szögeknél igaz

2. Először figyelt meg teljes visszaverődést: víz-levegő határfelületen: 42 foknál

3. Megrajzolta egy lehetséges távcső esetén a fénysugár útját. (Két lencsés)

27

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kepler.html

Kepler III. tv.

Tycho Brahe és Kepler

szobra Prágában

Később ez alapján ……meg is építették.

28

Távcső és mikroszkópA távcső a fizikusokat, a mikroszkóp az élettannal foglalkozókat segítette.

Hollandiában: a németalföldi hajózás és kereskedelem igényelte.

A szemüveggyártás kapcsaán már tudtak lencsét csiszolni.

Az első, biztosan létező távcsöveket Hollandiában készítették 1608 körül; a távcsőfeltalálását Hans Lippershey-nek (vagy Lipperhey) tulajdonítják.

Az összetett mikroszkóp feltalálója, Zacharias Janssen)

A Kepler által megtervezett távcsővet Scheiner építette meg.

Kétlencsés távcsöveket építettek. A lencsék fókuszpontjai egybeestek.

Kihasználták, hogy a távolból jövő sugarak majdnem párhuzamosnak tekinthetők.

A tárgylencse a távolból jövő sugarakat az okulár fókuszpontjába gyűjti össze.

Az okulár a képet a végtelenben állítja elő.

29

Kepler féle távcső

Két gyűjtőlencse

Az objektív jobboldali és az okulár baloldali gyűjtőpontja egybeesik.