История техники. Определение понятий «техника» и «наука». Машина и её подсистемы. Техника доцивилизованного периода (до 4000 г. до н.э.). Техника Античности. Техника времён первой научно-технической революции (14 – 19 века н.э.), страница 3

Была создана технология восстановления железа.

Запишем реакции восстановления железа в современных химических символах:

1)    C + O2 = CO2 + 394 кДж – горение углерода с выделением тепла;

2)    CO2 + C = 2 CO;

3)    3 Fe2O3 +CO = 2 Fe3O4 + CO2;

4)    2 Fe3O4 + 2 CO = 6 FeO +2 CO2;

5)    6 FeO + 6 CO = 6 Fe + 6 CO2;

6)    FeO + C = Fe + CO.

Восстановление железа осуществляли в специальной печи ( ≈  1000 г. до н.э).

Уголь поджигали снизу и туда подавали воздух.

В пламени горящего углерода идёт восстановление железа:                                         Fe2O3 →Fe3O4→ FeO → Fe.

Это ярчайший пример того, насколько техника была впереди науки. Восстановленное железо размягчается, но не  плавится (низка температура) и оседает на дно печи.

Это – сварное железо или крица.

Печь ломали, крицу извлекали.

В крице были включения твёрдого шлака. Крицу разогревали в горне и обрабатывали ударами молота, чтобы удалить шлаки.

Затем из этой крицы делали оружие и инструменты.                                                                          Примерно с 500 г. до н.э. начался «железный век», который длится до наших дней.

8. Техника Античности                                   

Античность – от лат. antiguus – древний.

Это – особый период древней цивилизации на территориях Древней Греции с 9 в. до н.э. по 1 в. н.э. и Древнего Рима с 8 в. до н.э. по 5 в.н.э.

Основные достижения:

- Сформулированы ключевые научные понятия и проблемы, создан язык науки, применены некоторые научные методы.

- Рукописная книга. Писали на папирусе – полотне, изготовленном из волокон осоки или тростника – папируса, росшего по берегам Нила.

- Школьное образование. Обучение велось рассуждениями и логическими выводами.

- Получение железа методом восстановления, кустарное изготовление орудий труда (ножи, топоры, плуги, …).

- Строительство мостов и дорог («Все дороги ведут в Рим»).

- Строительство крупных кораблей.

В Египте построен корабль длиной 130 м, команда 7250 человек, из них 4000 – гребцы. На этих кораблях применены деревянные зубчатые колёса. На колесе было 6 круглых зубьев. Отсюда термин – шестерня.

Величайшие учёные и инженеры  Античности

Пифагор (≈ 580 – 500 г.г. до н.э.) – математик.

Его слова: «Всё есть число».  Эту мысль через 2300 лет повторил немецкий философ Э.Кант: «В каждой технической науке столько истины, сколько в ней математики».

Созданы первые сообщества учёных как кружки учителя и ученика.

Одно из таких сообществ в виде математической школы основал Пифагор. После Пифагора математика стала доказательной (была аксиоматической).

Другим известным сообществом стала философская школа, основанная в 387 г. до н.э. великим Платоном. Он назвал эту школу Академией по имени мифического героя Академа. Это были прообразы будущих университетов и Академий наук.

Демокрит (460 – 370 г.г. до н.э.) – греческий философ-материалист.

Он высказал идею атомарного строения вещества («материя = атомы + пустота»).

Материалисты признают вечность материи и движения, эволюционный путь появления и развития человека.  Идеалисты верят в божественное происхождение мира - материи, движения и человека.

Аристарх Самосский (кон. 4 в. – 1-я половина 3 в. до н.э.) – астроном, «Коперник древнего мира» (Ф.Энгельс).  Он утверждал, что Земля вращается вокруг неподвижного (?) Солнца.  Спустя 2000 лет за признание этого утверждения сожжен на костре Джордано Бруно и посажен под домашний арест Галилей.           

Аристотель (384 – 322 г.г. до н.э.) – греческий мыслитель.

Он не принял материалистического учения Демокрита и не  встал полностью на позиции идеалиста Платона. И всё же созданная им научная энциклопедия своего времени была огромным вкладом в философию, логику, этику, астрономию и многие другие направления.

В области механики постулаты Аристотеля оказались ложными. Он ошибочно утверждал:

- «Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает своё действие»;

- «Скорость тела пропорциональна приложенной силе».

По Аристотелю: t = L или F/m = L/t что неверно!   L/t = v – скорость, но F/m v.

По Ньютону и Лейбницу: Δt = m(v2 - v1) = m ·Δv.

Отсюда: F/m = Δv / Δt = a – ускорение. Верно!

Причины ошибок Аристотеля  - в царившей тогда методике познания. Использовались только методы наблюдения и рассуждения. Не было эксперимента.