Реферат на тему: Великие инженеры эпохи возрождения

Содержание:

Введение

Ренессанс (французский Renaissance, итал. Rinascimento) - это эпоха великих экономических и социальных преобразований в жизни многих европейских государств, эпоха радикальных изменений идеологии и культуры, эпоха гуманизма и просвещения.

В этот исторический период в различных сферах жизни человеческого общества возникают благоприятные условия для небывалого подъема культуры. Развитие науки и технологий, великие географические открытия, движение торговых путей и появление новых торговых и промышленных центров, включение новых источников сырья и новых рынков в сферу производства значительно расширили и изменили восприятие человеком мир вокруг него. Наука, литература и искусство процветают.  

Эпоха Возрождения подарила человечеству ряд выдающихся ученых, мыслителей, изобретателей, путешественников, художников, поэтов, деятельность которых внесла колоссальный вклад в развитие общечеловеческой культуры.

В истории человечества непросто найти другого человека, столь же яркого, как основоположник искусства Высокого Возрождения Леонардо да Винчи. Феноменальная исследовательская сила Леонардо да Винчи проникла во все области науки и искусства. Даже спустя века исследователи его творчества поражаются гениальности прозрений величайшего мыслителя. Леонардо да Винчи был художником, скульптором, архитектором, философом, историком, математиком, физиком, механиком, астрономом, анатомом.   

Художник и ученый

Леонардо да Винчи (1452-1519) - одна из загадок в истории человечества. Его разносторонний гений непревзойденного художника, великого ученого и неутомимого исследователя во все времена приводил человеческий разум в замешательство. 

Леонардо да Винчи - титан, почти сверхъестественное существо, обладатель такого разностороннего таланта и такого широкого диапазона знаний, что сравнивать его просто не с кем в истории искусства.

Для самого Леонардо да Винчи наука и искусство были сплавлены воедино. Отдавая пальму первенства живописи в споре искусств, он считал ее универсальным языком, наукой, которая, подобно математике в формулах, отображает в пропорциях и перспективе все разнообразие и рациональный принцип природы. Около 7000 листов научных заметок и пояснительных рисунков, оставленных Леонардо да Винчи, являются недостижимым примером синтеза и искусства.  

Задолго до Бэкона он выразил великую истину о том, что основа науки - это прежде всего опыт и наблюдения. Специалист в области математики и механики, он первым изложил теорию сил, действующих на рычаг в косвенном направлении. Астрономия и великие открытия Колумба заставили Леонардо задуматься о вращении земного шара. Специально занимаясь анатомией ради живописи, он разобрался в предназначении и функциях радужной оболочки. Леонардо да Винчи изобрел камеру-обскуру, провел гидравлические эксперименты, вывел законы падающих тел и движения по наклонной плоскости, имел четкое представление о дыхании и горении и выдвинул геологическую гипотезу о движении континентов. Уже одних этих заслуг было бы достаточно, чтобы считать Леонардо да Винчи выдающимся человеком. Но если учесть, что он не относился серьезно ко всему, кроме скульптуры и живописи, и в этих искусствах проявил себя как настоящий гений, станет понятно, почему он произвел такое потрясающее впечатление на последующие поколения. Его имя вписано на страницы истории искусства вместе с Микеланджело и Рафаэлем, но беспристрастный историк отведет ему не менее важное место в истории механики и фортификации.        

При всех своих обширных научных и художественных занятиях Леонардо да Винчи имел достаточно времени, чтобы изобрести различные легкомысленные устройства, с помощью которых он развлекал итальянскую аристократию: летающих птиц, выдувания пузырей и кишок, фейерверков. Он также руководил строительством каналов от реки Арно; строительство церквей и крепостей; артиллерийские орудия во время осады Милана французским королем; Серьезно занимаясь фортификационным искусством, он, тем не менее, сумел одновременно сконструировать необычайно гармоничную серебряную 24-струнную лиру.    

Леонардо да Винчи - единственный художник, о котором можно сказать, что все, к чему прикасалась его рука, становилось вечной красотой. Структура черепа, фактура тканей, напряженные мышцы... - все это сделано с удивительной чутье на линию, цвет и свет превратилось в истинные ценности (Бернард Беренсон, 1896).

В его работах вопросы искусства и науки практически неразделимы. В Трактате о живописи, например, он сознательно начал давать советы молодым художникам, как правильно воссоздать материальный мир на холсте, затем незаметно перешел к дискуссиям о перспективе, пропорциях, геометрии и оптике, затем об анатомии и механики (более того, к механике как к одушевленным и неодушевленным объектам) и, в конечном итоге, к размышлениям о механике Вселенной в целом. Кажется очевидным, что ученый стремится создать своего рода справочник - сокращенное представление всех технических знаний и даже распределить их по степени важности, как он себе представлял. Его научный метод сводился к следующему: тщательное наблюдение; многочисленные проверки результатов наблюдений с разных точек зрения; набросок предмета и явления, возможно, более искусный, чтобы их мог увидеть каждый и понять с помощью кратких сопроводительных пояснений.     

Для Леонардо да Винчи искусство всегда было наукой. Занятие искусством означало для него научные расчеты, наблюдения и эксперименты. Связь живописи с оптикой и физикой, с анатомией и математикой заставила Леонардо стать ученым.  

Леонардо да Винчи - гениальный изобретатель

Леонардо да Винчи обогатил мировоззрение эпохи Возрождения идеей о ценности науки: математики и естествознания. Наряду с эстетическими интересами - и выше них - он ставил научные. 

Математика находится в центре его научных построений. Ни одно человеческое исследование не может претендовать на звание истинной науки, если оно не использует математические доказательства. Нет уверенности в том, где одна из математических наук не находит применения или где применяются науки, не связанные с математическими. Не случайно он заполнил свои тетради математическими формулами и вычислениями. Он не случайно спел гимны математике и механике. Никто не чувствовал более остро, чем Леонардо, роль, которую математика должна была сыграть в Италии за десятилетия между его смертью и окончательным триумфом математических методов в работах Галилея.     

Его материалы были собраны и в значительной степени научно обработаны по самым разным дисциплинам: механика, астрономия, космография, геология, палеонтология, океанография, гидравлика, гидростатика, гидродинамика, различные разделы физики (оптика, акустика, териология, магнетизм). ), ботанике, зоологии, анатомии, перспективе, живописи, грамматике, языкам.

Его записи содержат такие удивительные положения, которые, по всем своим выводам, были открыты только зрелой наукой второй половины XIX века и позже. Леонардо знал, что движение является причиной всех проявлений жизни (il moto e causa d'ogni vita), ученый открыл теорию скорости и закон инерции - основные принципы механики. Он изучал падение тел по вертикальным и наклонным линиям. Он проанализировал законы гравитации. Он установил свойства рычага как простой машины, наиболее универсальной.    

Если не раньше Коперника, то одновременно с ним и независимо от него он понял основные законы устройства мироздания. Он знал, что пространство бесконечно, что миры бесчисленны, что Земля является таким же светилом, как и другие, и движется, как они, что она не находится ни в центре круга Солнца, ни в центре света. Вселенная. Он обнаружил, что солнце не движется; он написал эту позицию, как особо важную, большими буквами. Он правильно понимал историю Земли и ее геологическое строение.    

Леонардо да Винчи имел очень солидное научное образование. Он был, без сомнения, прекрасным математиком и, как ни странно, первым в Италии и, возможно, в Европе ввел знаки + (плюс) и - (минус). Он искал квадратуру круга и убедился в невозможности решения этой задачи, то есть, точнее, в несоизмеримости длины окружности круга с его диаметром. Леонардо изобрел специальный инструмент для рисования овалов и впервые определил центр, силу тяжести пирамиды. Изучение геометрии позволило ему впервые создать научную теорию перспективы, и он был одним из первых художников, написавших пейзажи, так или иначе соответствующие реальности.    

Леонардо да Винчи больше, чем другие области науки, занимался различными разделами механики. Ученый также известен как блестящий разработчик и изобретатель, одинаково сильный в теории и на практике. Теоретические выводы Леонардо да Винчи в области механики поражают своей ясностью и занимают ему почетное место в истории этой науки, в которой он является звеном, связывающим Архимеда с Галилеем и Паскалем.  

Ученый-художник с поразительной ясностью излагает теорию рычага в целом, крупным планом, объясняя это рисунками; не останавливаясь на этом, он дает рисунки, относящиеся к движению тел по наклонной плоскости, хотя, к сожалению, не объясняет их в тексте. Однако из рисунков видно, что Леонардо да Винчи был на 80 лет впереди голландца Стевина и что он уже знал соотношение весов двух гирь, расположенных на двух смежных гранях треугольной призмы и связанных друг с другом нить переброшена через блок. Леонардо также исследовал, задолго до Галилея, время, необходимое для падения тела, спускающегося по наклонной плоскости и по различным криволинейным поверхностям или участкам этих поверхностей, то есть линиям.   

Еще более любопытны общие принципы или аксиомы механики, которые Леонардо пытается установить. Здесь многое непонятно и совершенно неверно, но есть мысли, которые положительно удивляют писателя конца 15 века. Ни одно чувственно воспринимаемое тело, - говорит Леонардо, - не может двигаться само по себе. Оно приводится в движение какой-то внешней причиной, силой. Сила - это невидимая и бестелесная причина в том смысле, что она не может измениться ни по форме, ни по форме. тело движется силой в данный момент и проходит через данное пространство, то та же сила может переместить его за половину времени до половины пространства. Любое тело сопротивляется в направлении своего движения. (Здесь Ньютон почти угадает закон действия, равного противодействию). Свободно падающее тело в каждый момент своего движения получает определенное приращение скорости. Столкновение тел - это сила, действующая в течение очень короткого времени.   

Еще более отчетливыми и замечательными являются взгляды Леонардо да Винчи на волнообразное движение. Чтобы объяснить движение частиц воды, Леонардо да Винчи начинает с классического опыта новейших физиков, то есть бросает камень, делая круги по поверхности воды. Он рисует такие концентрические круги, затем бросает два камня, получает две системы кругов и задается вопросом, что происходит, когда обе системы встречаются? Будут ли волны отражаться под одинаковыми углами? Спрашивает Леонардо и добавляет. Это великолепный (беллиссимо) вопрос. Затем он говорит: Таким же образом можно объяснить движение звуковых волн. Волны воздуха движутся по кругу от места своего возникновения, один круг пересекает другой и проходит дальше, но центр всегда остается в том же самом месте. место.    

Этих отрывков достаточно, чтобы убедиться в гениальности человека, заложившего в конце 15 века основы волновой теории движения, получившей полное признание только в 19 веке.

Лучше лишиться движения, чем устать быть полезным   

Леонардо да Винчи - гений, чьи изобретения принадлежат прошлому, настоящему и будущему человечества. Он жил, опережая свое время, и если бы даже небольшая часть того, что он изобрел, воплотилась в жизнь, то история Европы и, возможно, мира была бы другой: уже в 15 веке мы бы разъезжали на машинах и пересекали моря на подводных лодках. 

Историки техники насчитывают сотни изобретений Леонардо, разбросанных по его блокнотам в виде рисунков, иногда с короткими выразительными замечаниями, но часто без единого пояснения, как будто стремительный полет воображения изобретателя не позволял ему останавливаться на достигнутом. словесные объяснения.

Остановимся на некоторых из самых известных изобретений Леонардо.

Самолет  

Большая птица начинает свой первый полет со спины гигантского лебедя, наполняя вселенную изумлением, наполняя все писания слухами о себе, вечной славой гнезду, в котором она родилась.

Самой смелой мечтой изобретателя Леонардо, несомненно, был полет человека.

Одним из самых ранних (и наиболее известных) зарисовок на эту тему является схема устройства, которое в наше время принято считать прототипом вертолета. Леонардо предложил сделать пропеллер диаметром 5 метров из тонкого льна, пропитанного крахмалом. Его нужно было приводить в движение четырьмя людьми, вращающими рычаги по кругу. Современные специалисты утверждают, что мышечной силы четырех человек было бы недостаточно, чтобы поднять это устройство в воздух (тем более, что даже если бы оно было поднято, эта конструкция вращалась бы вокруг своей оси), но если бы, например, использовалась мощная пружина. в качестве двигателя такой вертолет был бы способен летать, хотя и недолго.    

Вскоре Леонардо потерял интерес к винтовым самолетам и обратил внимание на летательный механизм, успешно работавший миллионы лет, - птичье крыло. Леонардо да Винчи был убежден, что человек, преодолевший сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух. Если бы только его конечности были более упругими, способными противостоять импульсу и порыву спуска с помощью связок из прочной дубленой кожи и сухожилия из шелка-сырца. Не позволяйте никому возиться с железным материалом, потому что последний быстро ломается на изгибах или изнашивается. 

Леонардо думал о полете с помощью ветра, то есть о парящем полете, справедливо отмечая, что в этом случае требуется меньше усилий для удержания и перемещения в воздухе. Он сконструировал планер, который крепился к спине человека, чтобы тот мог балансировать в полете. Пророческим оказался чертеж устройства, который сам Леонардо описал так: Если у вас достаточно льняной ткани, сшитой в пирамиду с основанием в 12 ярдов (примерно 7 м 20 см), то вы можете прыгнуть с любой высоты. без вреда для вашего тела.

Мастер сделал эту запись между 1483 и 1486 годами. Спустя несколько веков такое устройство было названо парашют (от греческого para - против и французского парашют - падать). Эта идея Леонардо была доведена до логического завершения только русским изобретателем Котельниковым, который в 1911 году создал первый ранцевый спасательный парашют, прикрепленный к спине летчика.  

Гидравлика  

Леонардо да Винчи заинтересовался гидравликой, когда работал в мастерской Верроккьо во Флоренции, занимаясь фонтанами. Леонардо да Винчи, главный инженер герцога, разрабатывал гидравлику для использования в сельском хозяйстве и для привода машин и мельниц. Вода движется в реке, или зовется, или движется, или движется сама по себе. Если движется - кто управляет ею? Если зовут или требуется - кто требует.  

Леонардо часто использовал деревянные или стеклянные модели каналов, в которых он рисовал созданные потоки воды, отмечая их небольшими буями, чтобы легче было следить за течением. Результаты этих экспериментов нашли свое практическое применение при решении проблем канализации. Среди его рисунков - порты, ворота и шлюзы с раздвижными дверями. Леонардо да Винчи даже планировал прорыть судоходный канал, отводящий реку. Арно соединит Флоренцию с морем через Прато, Пистойю и Серраваль. Другой гидравлический проект был задуман для Ломбардии и Венеции. Он предполагал затопление долины Изонцо в случае турецкого вторжения. Был также план осушить Понтийские болота (о котором папа Медичи Лев X консультировался с Леонардо да Винчи).       

Леонардо да Винчи создавал спасательные круги и противогазы как для военных, так и для практических нужд. Подражая очертаниям рыбы, он улучшил форму корпуса корабля, чтобы увеличить его скорость, с той же целью использовал устройство для управления веслами. Для военных целей Леонардо да Винчи изобрел двойную обшивку корабля, способную противостоять обстрелам, а также секретное устройство для якоря корабля. Эта проблема решалась с помощью водолазов, которые уходили под воду в специальных костюмах или на простых подводных лодках.    

Чтобы ускорить плавание, ученый разработал схему перепончатых перчаток, которые со временем превратились в всем известные ласты.

Одна из самых необходимых вещей для обучения плаванию - это спасательный круг. Это изобретение Леонардо осталось практически неизменным. 

Чтобы очистить каналы, Леонардо изобрел земснаряд, расположенный между двумя лодками и оснащенный четырьмя лопастями. Лезвия приводились в движение рукоятью. Собранный со дна ил по замыслу складывали на плот, укрепленный между двумя лодками. При повороте колеса трос, привязанный к берегу, наматывался на барабан, который автоматически перемещал установку. Ось вращения барабана может быть установлена ​​вертикально. Таким образом, регулировалась глубина отбора проб почвы.     

Автомобиль  

Идея автомобиля родилась в голове Леонардо да Винчи. К сожалению, чертежи кузова были нарисованы не полностью, потому что при разработке своего проекта мастер очень увлекся двигателем и ходовой частью. 

На этом знаменитом рисунке изображен прототип современного автомобиля. Самоходная трехколесная тележка приводится в движение сложным арбалетным механизмом, который передает энергию приводам, связанным с рулем направления. Задние колеса имеют дифференцированный привод и могут двигаться независимо. Помимо большого переднего колеса было еще одно - маленькое поворотное, которое располагалось на деревянном рычаге. Изначально эта машина предназначалась для развлечения королевского двора и принадлежала к серии самоходных машин, созданных другими инженерами Средневековья и Возрождения.    

Сегодня словом экскаватор никого не удивишь. Но вряд ли кто-то задумывался об истории создания этой универсальной машины. Экскаваторы Леонардо были больше предназначены для подъема и транспортировки вынутого грунта. Это облегчило работу рабочим. Экскаватор устанавливался на рельсы и по ходу работы перемещался вперед с помощью винтового механизма на центральном рельсе.    

Леонардо да Винчи как пионер нанотехнологий

Группа исследователей из лаборатории Центра исследований и реставрации французских музеев под руководством Филиппа Вальтера однажды спустилась в Лувр и, оттеснив музейных работников, провела рентгенофлуоресцентный анализ работ Леонардо да Винчи. Семь портретов великого мастера, в том числе Мона Лиза, попали под лучи портативного рентгеновского аппарата. 

Проведенный анализ позволил определить толщину отдельных слоев лакокрасочного покрытия на картинах и выявить особенности техники рисования сфумато (sfumato - ит. Размытый, размытый), позволившей смягчить переход. между светлыми и темными участками картины и создания правдоподобных теней. Собственно, сфумато - это изобретение да Винчи, и именно он достиг в этой технике наибольших высот. 

Как оказалось, Леонардо использовал лак и краску с уникальными добавками. Но самое главное, да Винчи умел наносить глизал (глазурь) слоем в 1-2 мкм. Общая толщина всех слоев лака и краски на портретах кисти Леонардо не превышает 30-40 мкм; однако преломление световых лучей в различных прозрачных и полупрозрачных слоях создает мощный эффект объема и глубины. Любопытно, что современные экранирующие покрытия, формирующие стереоскопический эффект, устроены по такому же принципу (см. Приложение).    

Вопрос о том, как Леонардо удалось нанести лакокрасочные покрытия таким тонким слоем (до 1/1000 миллиметра!), Исследование оставалось открытым. Кроме того, интригует тот факт, что следов мазков кистью и уж тем более отпечатков пальцев не обнаружено ни в одном слое картин. 

Другие изобретения Леонардо  

Теоретический вклад Леонардо в науку содержится в его исследованиях гравитация, сила, давление и удар... дети движения.... Сохранились его чертежи составных частей механизмов и устройств для передачи движения. С древних времен были известны пять основных типов механизмов: лебедка, рычаг, блок (калитка), клин и винт. Леонардо использовал их в сложных устройствах, автоматизирующих различные операции. Особое внимание он уделил винтам: О характере винта и его применении, о том, сколько вечных винтов можно сделать и чем их дополнить шестернями.    

Исследования трения тесно связаны с проблемой передачи движения, что привело к появлению подшипников, которые используются до сих пор. Леонардо тестировал подшипники из антифрикционного материала (сплава меди и олова) и в итоге остановился на различных шарикоподшипниках - прототипах современных. 

Отметим также самые известные изобретения Леонардо: устройства для преобразования и передачи движения (например, трансмиссии со стальными цепями, которые сейчас используются в велосипедах); простые и чередующиеся ременные передачи; муфты различного типа (конические, спиральные, ступенчатые); роликовые подшипники для уменьшения трения; двойное соединение, теперь называется карданный и используется в автомобилях; различные станки (например, прецизионный станок для автоматической надрезки или молоток для формования золотых слитков); устройство (приписываемое Челлини) для улучшения четкости чеканки; стенд для испытания на трение; подвеска осей на подвижных колесах, расположенных вокруг него, для уменьшения трения при вращении (это устройство, заново изобретенное Этвудом в конце 18 века, привело к созданию современных шариковых и роликовых подшипников); устройство для проверки прочности металлических нитей на разрыв; многочисленные ткацкие станки (например, отрезные, крутильные, чесальные); механический ткацкий станок и прядильная машина для шерсти; боевые машины для ведения войны (самое жестокое безумие, как он это называл); различные замысловатые музыкальные инструменты.             

Как ни странно, признание при жизни получило только одно изобретение да Винчи - колесный замок для пистолета, который заводился ключом. Поначалу этот механизм не получил широкого распространения, но к середине 16 века он приобрел популярность среди знати, особенно в кавалерии, что сказалось даже на конструкции доспехов: ради стрельбы из пистолетов стали изготавливать доспехи в перчатках вместо варежек. Колесный замок для пистолета, изобретенный Леонардо да Винчи, был настолько совершенен, что его продолжали находить и в 19 веке.  

Но, как это часто бывает, признание гениев приходит через века: многие его изобретения были дополнены и модернизированы и теперь используются в повседневной жизни.

Заключение

В истории науки, которая есть история человеческого знания, важны люди, делающие революционные открытия. Без этого фактора история науки становится каталогом или перечнем открытий. Самый яркий тому пример - Леонардо да Винчи.  

Леонардо да Винчи - итальянский художник, скульптор, архитектор, ученый, инженер, естествоиспытатель. Его необычайная и разносторонняя одаренность вызывала изумление и восхищение современников, которые видели в нем живое воплощение идеала гармонично развитого совершенного мужчины. Во всех своих начинаниях он был исследователем и первооткрывателем, и это напрямую повлияло на его искусство. Он оставил после себя несколько работ, но каждая из них была этапом в истории культуры. Ученый также известен как разносторонний ученый. О масштабности и уникальности таланта Леонардо да Винчи можно судить по его рисункам, которые занимают одно из почетных мест в истории искусства. Не только рукописи, посвященные точным наукам, неразрывно связаны с рисунками, набросками, зарисовками, схемами Леонардо да Винчи. Леонардо да Винчи владеет многочисленными открытиями, проектами и экспериментальными исследованиями в области математики, механики и других естественных наук.       

Искусство Леонардо да Винчи, его научные и теоретические изыскания, уникальность его личности прошли через всю историю мировой культуры и науки, оказали на нее огромное влияние.

Легендарная слава Леонардо жила веками и до сих пор не только не угасла, но и вспыхивает все больше и больше: открытия современной науки снова и снова вызывают интерес к его инженерным и научно-фантастическим рисункам, в его зашифрованных записях. Особо горячие головы даже находят в зарисовках Леонардо чуть ли не предвидение атомных взрывов. 

Леонардо верил в идею homo faber, человека - создателя новых инструментов, нового, чего не было в природе. Это не сопротивление человека природе и ее законам, а творческая деятельность, основанная на тех же законах, ибо человек - величайший инструмент той же природы. Речным паводкам можно противопоставить плотины, искусственные крылья предназначены для поднятия человека в воздух. В этом случае уже нельзя сказать, что человеческие силы растрачиваются зря и бесследно тонут в потоке времени, разрушитель вещей. Тогда, наоборот, нужно будет сказать: Люди несправедливо жалуются на течение времени, обвиняют его в чрезмерной скорости, не замечая, что его течение довольно медленное. И тогда слова Леонардо, написанные им на 34 листе Кодекса Тривульцио, будут оправданы:     

Список литературы

1. Аршинов В.И., Буданов В.Г. Когнитивные основы синергетики. Синергетическая парадигма. Нелинейное мышление в науке и искусстве. - М., 2008.    
2. Волошинов, А.В. Математика и искусство. - М., 1997.  
3. Гастеев А.А. Леонардо да Винчи. Жизнь замечательных людей. - М.: Молодая гвардия, 1982.   
4. Гнедич П.И. История искусства. Высокое Возрождение. - М.: Издательство Эксмо, 2001.   
5. Зубы В.П. Леонардо да Винчи. - Л.: Изд-во АН СССР, 1966.  
6. Каминг Р. Художники: жизнь и творчество 50 известных художников. - М., 1995.