Доклад по истории
на тему
“Технические открытия и изобретения вXI-XV веках”.
Подготовил ученик 6-А класса
средней школы N8
БутенковМихаил.
Таганрог 2001 год.
Оглавление:
1.Введение.
2.Металлургия и металлообработка.
3.Усовершенствование водяного двигателя.
4.Химические производства.
5.Строительная техника.
6.Наука.
7.Энергетика.
8.Великие географические открытия.
9.Огнестрельное оружие.
10.Книгопечатание.
Введение:
Рост городов иобразование централизованных государств в Западной Европе способствовалиподъему культуры. По сравнению с ранним средневековьем сильно продвинулисьтехника производства, образование, наука и искусство.
Крестьяне и ремесленники продолжали накапливать трудовой опыт и улучшатьорудия труда. Поэтому в 11-15 веках в развитии техники были достигнуты новыеуспехи.
Металлургия и металлообработка:
Развитие и совершенствование орудийпроизводства, разработка новых конструкций огнестрельного оружия и, в особенности, артиллерийского вооружения, развитиеремесла и торговли – всё это значительно увеличивалопотребность в металле.
Феодальныйпериод характеризуется дальнейшим совершенствованием обработки железа иосвоением в период мануфактуры непрерывного доменного процессавыплавкичугуна из руды. Благодаря использованиюводяного колеса и мехов в домнах достигалась очень высокая температура: железная руда плавилась и из неё образовывался жидкий чугун.Из чугуна отливали различные изделия, а путём его переплавкиполучали железо и сталь. Для плавки металлов в домнахприменяли не только древесный, но и каменный уголь, если вблизи имелись его залежи. Металл обрабатывали наспециальных станках: токарных, шлифовальных, винторезных.
Технический уровень металлургии начальныйпериод феодализма был очень низким. Выплавка железа велась всыродутных горнах или в небольших шахтных печах. Процесс выплавки отличалсягромадной трудоёмкостью и был малопроизводителен: до 70% металла оставалось вшлаках, суточная производительность не превышала 50 килограмм железа. Для увеличения производительности печей необходимо было увеличивать ихвысоту, а это, в свою очередь, выдвигало необходимость интенсификации дутья. Задача была решена путём перехода от ручных мехов к мехам с приводом отводяных колёс.
Важностьнепрерывной подачи воздуха в печь была установлена в процессе многовековогоопыта железоделательного производства. Слово “домна” происходит от древнерусского слова “дмение” – дутьё. Отсюда же название железоделательных печей в древней Руси – “домница”.
Применение водяногоколеса для привода воздушных мехов привело к увеличению высоты печей до 3-4метров и позволило поднять суточную производительность печи до 1 тонны, уменьшив при этом вдвое отходы металла в шлаке.
Инструмент дляобработки металла всё более специализируется; создаются различныеметаллообрабатывающие станки– токарный, сверлильный, новсе они быливесьма примитивны и маломощны.
Русское медноелитьё, так же как и русское железо, славилось во всём мире ислужило предметом вывоза за границу. Известно, что по заказу английского правительства в Москве были отлиты колокола, установленные на колокольне Вестминстерского аббатства в Лондоне.
Толчок к созданию простых механизмов далоусовершенствование первого автомата – механическихчасов. Первые часы приводились вдвижение тяжестью гирь. Позднее были созданыкарманные часы с тугой свёрнутой пружиной. Часовые зубчатые колёсаиспользовали для передачи движения и в других механизмах.
Появилисьудобные и прочные механизмы, облегчившие труд человекапри поднятии тяжестей в горном и строительном деле: вороты, домкраты, подъёмныекраны, поршневыенасосы. Для прокладки и очистки каналов применялись землеройные машины.
Усовершенствование водяного двигателя:
В горном деле и ремесле стали применятьводяной двигатель. Водяное колесо использовалина мельницах: в стремительный поток воды погружали нижнюю часть колеса, оно вращалось и приводило в движение тяжёлые жернова. Такое колесоназывалось нижнебойным.
Позднее былоизобретено верхнебойное колесо: оно приводилось в движение силой падающей на него воды и вращалосьбыстрее, чем нижнебойное. Реку перегораживали плотиной и отводили от неё желоба – узкие каналыдля стока воды. Вода устремлялась в жёлоб ипадала сверху на лопасти колеса, ускоряя его движение.
При обработкеметалла этим колесом приводили в движение молот весом до одной тонны. В производстве бумаги спомощью водяного двигателя поднимали и опускали прессы, в горном деле – поднимали и дробили руду, откачивали воду из шахт. Это позволяло рыть более глубокие шахты.
Химические производства:
В результатеразвивавшейся производственной деятельности человека были открыты и исследованысвойства различных новых веществ и материалов, что способствовалорасширению использования ранее скрытых богатств природы. В процессе освоения металлургии, стекольного производства, изготовления эмалей и красок был накоплен целый ряд ценных опытныхданных. Широкое распространение получили такие производства как, как дубильное, красильное, изготовление спиртных напитков, лекарств.
Освоению новыхвеществ и материалов в большой степени способствовала алхимия.
В нашей стране также велась интенсивнаяработа по добыче и обработке разнообразных веществ и сотавов. Россия очень богата сырьём. Богатство сырьём являлосьважной предпосылкой к развитию отечественных химических производств и различныхпромыслов. С давних времён на Руси существовали солеварные промыслы.Ещё в XVвеке русские мастера длядобывания рассола умели сооружать буровые скважины глубиной до 60-70 метров. Солеварное производство было прибыльным для государства, так как на соль устанавливался налог. Благодаря этому соляныепромыслы поощрялись государством и получили большое развитие в разных местах. В частности на Урале(Пермские и Сольвычегодские), близ Нижнего Новгорода(Балахнинские) и другие.
Для обороныстраны нужен был порох, а для его производстватребовались сера и селитра, которые в значительныхколичествах добывались в России. Так,например, производство селитрыпри поддержке правительства получило большое развитие, особенно в районах Воронежа, Курска, Ельца и в других местах. Издревле на Руси былараспространена химическая обработка древесины. По производству смолы, дёгтя, скипидарного масла,канифоли русские промыслы справедливо считались лучшими. Многие продукты химических производств шли на экспорт.
Строительная техника:
В периодстановления феодального общества задачи, встававшие передстроительной техникой, определялись необходимостьюсооружения укреплённых опорных пунктов(крепостей, феодальных замков, фортов, укреплений)правящегокласса.
Церковнаяидеология,господствовавшая в период феодализма, оказывала сильное влияние наразвитие архитектуры и строительного дела: самыми величественнымизданиями были храмы,соборы, замки. Выполняя социальныйзаказ правящего класса, строители эпохи феодализмаосвоили методы сооружения громадных зданий.
На Русистроительное дело и архитектура получили самобытное развитие, достигнув выдающихся успехов. Русское зодчество этоговремени носило ярко выраженный национальный характер, являясь отражением достижений русской культуры.
По двумнаправлениям развивалась техника транспортного строительства. Кроме старого направления – постройки сухопутных дорог с различнымиметодами преодоления водных препятствий(переправы и мосты), всё более широкое развитие приобретает организация водных путейсообщения. Сооружаются судоходные каналы, шлюзы, механизированные перевалы судов через гребни водоразделов. Начинается сооружение морских портов с причальными стенками, волнорезами; осваиваются дноуглубительныеработы с применением специальных снарядов.
На сухопутныхпутях сообщения значительное развитие получило мостостроение. Если в мостостроении техника рабовладельческого периода применялатолько арки каменной кладки, то в течение феодальногопериода(помимо того, что арка получила своёдальнейшее развитие, став длиннее, легче, изящнее) были осуществленыпринципиально новые системы мостов. Эти новые системыосновывались на использовании металла в мостостроении, позволившего освоить две новые конструктивные формы: литые балки(или фермы) и подвесные мосты, впервые осуществлённые вКитае.
Развитие науки:
Родиной такихвыдающихся произведений, как порох и компас,является страна древнейшей культуры-Китай.
Наиболее широкие обобщения были сделаны вмеханике и во многих отраслях этой науки. Статика древних механиковпрежде всего дополнилась динамикой, первые основы которой длядвижения твёрдых тел разработал Галилей.Своё дальнейшее развитиединамика твёрдых тел получила в работах французских учёных Декарта, Даламбераи Лагранжа. Наиболееширокое обобщение механика получила в трудах И.Ньютона, установившего всеобщность ряда законов механики. В механике жидких тел благодаря трудам голландского учёного Стевина, французского философа Паскаля, швейцарских учёных, работавших в России, членов Санкт-Петербургской Академии наук Д.Бернулии Эйлера былиустановлены фундаментальные закономерности.
Такое развитиемеханики не случайно. Мануфактурная промышленностьс её спорадическим применением машин явилась базой для развития, проверки и формулировки основных положений механики.
Законы механики, распространённые насолнечную систему, привели к заменегеоцентрической системы Птоломея гелиоцентрическойсистемой, созданной польским учёным Николаем Коперником, подтверждённой трудами немецкого астронома Кеплера и обобщённойНьютоном.
Энергетика:
Значительныйрост производительных сил феодального периода в значительной мере былобусловлен заменой мускульной энергии человека и животных энергиейнеорганических источников природы – воды и ветра, широким применением вкачестве двигателя водяного колеса.
Использованиеводяных и ветровых двигателей расширяется по мере роста масштабов производстватаких мануфактур, как размол зерна, подъём воды, дробление руды, нагнетание воздуха в плавильные печи. Что же касается мелкихмастерских и цеховых предприятий, то там в основном использовалась мускульнаяэнергия человека.
Ветроваяэнергия всё шире стала применяться прежде всего для движения судов под парусами.
Водяное колесопостепенно совершенствовалось. Сооружение плотин позволилоперейти от свободно стоящих в потоке колёс к средненаливным, а с ростом плотин и к верхненаливным колёсам, дающим более высокий К.П.Д.(Коэффициент Полезного Действия) и позволяющим получить большую мощность.
Начиная с 14-15 веков, число гидросиловыхустановок в разных странах Европы значительно увеличивается. По сохранившимсяархивам данным наиболее ранние упоминания о применение водяных колес в нашейстране относятся к 14 веку. О водяных мельница упоминается в грамотеподольского князя, относящейся к 1375 году. В завещании Дмитрия Донского,датированном в 1389 г., упоминается о мельницах, устроенных на реках Яузе иХодынке под Москвой.
О достижениях гидроэнергетики периодафеодализма можно судить по таким сооружениям, как, например, Лондонскаяводокачка, водоподъемное устройство в Марли (Франция) и гидросиловая установкаФролова на Алтае.
Великие географические открытия:
Великие географические открытия европейских путешественников конца 15 века явилисьследствием бурного развития производительных сил в Европе, роста торговли со странами Востока, нехватки драгоценныхметаллов в связи с развитием торговли и денежного обращения.
В конце 15 века широкое распространениеполучило учение о шарообразности Земли, расширились знани в области астрономии и географии. Были усовершенствованы навигационные приборы(компас,астролябия – прибор для измерения углов с целью определенияместонахождения корабля по расположению звёзд), появился новый тип парусногосудна – каравелла.
Первыми началипоиски новых морских путей в Азию португальские мореплаватели. В начале 60-х годов 15 века они захватили первые опорные пункты напобережье Африки, а затем, продвигаясь на юг вдоль её западного побережья, открыли острова Зелёного мыса, Азорские острова.
Одновременнона поиски новых торговых путей устремились и испанцы. В 1492 году испанские король Фердинанд и королева Изабелла принялипроект генуэзского мореплавателя Христофора Колумба(1451-1506) достичь береговИндии, плывя на запад. 3 августа 1492 года из Палоса – одного из лучших портов атлантического побережьяИспании – отплыла флотилия Колумба, состоявшая из трёх кораблей– “Санта Мария”, “Пинта” и “Нинья”, экипажи которых насчитывали120 человек. Во время первого путешествия были открыты острова Куба, Гаити и ряд более мелких. В 1492 году Колумб вернулсяв Испанию, где был назначен адмиралом всех открытых земель и получил право на 1/10всех доходов. Впоследствии Колумб совершилещё три путешествия в Америку. Однако после возвращения изпоследнего путешествия он был лишён всех доходов и привилегий и умер в бедности.
ОткрытияКолумба заставили поторопиться португальцев. В 1497 году и Лисабона отплыла флотилия Васко даГаммы(1469-1524) для разведки путей вокруг Африки.Обогнув мыс Доброй Надежды, он вышел в Индийский океан. С помощью арабского лоцмана 20 мая 1498 года эскадра Васко да Гаммы вошла в индийский порт Каликут. Морской путь в страну сказочных богатств был открыт. Отныне португальцы стали ежегодно снаряжать до 20 кораблей для торговлис Индией. Благодаря превосходству в вооружении и технике им удалось вытеснитьоттуда арабов. Португальцы нападали на ихсуда, истребляя команды, опустошали города на южномберегу Аравии. В Индии они захватилиопорные пункты, среди которых главным сталгород Гоа. Торговля пряностями былаобъявлена королевской монополией, так как она давала до800%(!) прибыли. В 1499-1500 годах испанцамии в 1500-1502 годах португальцами было открыто побережье Бразилии.
В Испаниипосле смерти Колумба продолжалась посылка экспедиций в новые земли. В начале 16 века совершил путешествие в западное полушарие Америго Веспуччи(1454-1512) –флорентийский купец, состоявший на службе сначалау испанского, а затем у португальского короля, известный мореплаватель игеограф.В честь Веспуччи этот материк был названАмерикой. Гипотеза Веспуччи была окончательноподтверждена в результате кругосветного путешествия Магелана(1519-1522). Имя же Колумба осталось увековеченным в названии одной излатиноамериканских стран – Колумбии.
В 1497-1498годах английские мореплаватели достигли северо-восточного побережья СевернойАмерики и открыли Ньюфаундленд и Лабрадор.
Огнестрельное оружие XIV-XIX веков:
Эту историю рассказываютпо-разному,и трудно уже установить, что в ней правда, а что вымысел.
В германскомгороде Фрайбурге в начале XIV века жил монах по имени Бертольд Шварц. Занимался этот монах алхимией. Однажды он смешивал порошкиразных химических веществ и нагревал их в стоящей на огне медной ступе, прикрытой вместо крышки камнем. Видимо камень этот неслишком плотно закрывал горловину ступы: иначе как могла бы попасть внеё искра?Страшный грохот потряс стены комнаты, мгновенно наполнившейсяедким чёрным дымом. Камень, подброшенныйневедомой силой, врезался в потолок. Что произошло с самим Шварцем точно не известно: то ли он погиб, то ли этот случай подтолкнулего к дальнейшему исследованию сделанного им состава. Такова средневековая легенда об изобретении пороха.
Европейцызнали секрет изготовления пороха много раньше – во всяком случае, известна зашифрованная известным учёным XIII века РоджеромБэконом запись с его рецептом. Ещё византийцы применяли ввоенных целях составы, близкие пороху. Но и они, судя по всему, не были первооткрывателями.
Порох(смесьселитры, серы и каменного угля) был, видимо, изобретён китайцами и использовался ими и для фейерверков, и для боевых действий. Китайцы владели секретамимногих подобных средств, но порох обладал двумя свойствами, имевшими огромное значение: быстрое сгорание на воздухеи способность взрываться в замкнутом пространстве.
Признано чтоогнестрельное оружие появилось на рубеже XIII-XIV веков. Самое древнее известное нам по рисункам и описаниям огнестрельное оружиеназывалось “мадфой”, и изобрели его арабы.В XV веке появились орудия, которые способны былинесколькими выстрелами пробить брешь в толстых каменных стенах. Герцог Бургундский, непокорный вассал короля Франции, называл свою артиллерию “ключом французских городов”. Ручное оружие тожестановилось всё более эффективным, им вооружались уже целыеотряды воинов, способные решить исход боя.
Развиваетсяартиллерийская наука. Европейские учёные, в том числе знаменитый итальянский математик Тарталья, занимаются расчётами траекторий полёта снарядов , дают рекомендации мастерам-литейщикам. Пушек в Европе очень много, и применяются они уже не только при штурме и защите городов, но и в полевых сражениях.
Пушки сталиболее манёвренными, так как их теперь устанавливалина поворотных лафетах. Изобрели разрывные снаряды. Было усовершенствованно ручное огнестрельное оружие: у пехотинцев появились тяжёлые ружья – мушкеты. Из мушкетов стреляли с подставки довольно метко на 150-200 шагов. Стволы пушек и ружей стали отливать в специальных формах, а отверстия в сволах делали на сверлильномстанке.
Рыцарскиедоспехи больше не использовались – их легко пробивали пули. Замки перестали быть непреступными – их стены легко разрушали тяжёлыеорудия.
Книгопечатание:
Развитиеремесла и торговли, великие географическиеоткрытия, возникновение университетов – всё это способствовало становлениюпросвещения, росту образованности. Книг требовалось всё большеи больше. Тогда и возникло книгопечатание.
Создаваякнигопечатание,люди позаботились и о том,чтобы всемерно упростить и облегчить процесс изготовления печатнойформы. Её составляли из металлических брусочков – литер, на концах которых воспроизведены рельефные зеркальные изображения букв,цифр изнаков препинания.
Первые опыты книгопечатания проводил ещё в 1041-1048 годах китайский кузнец Би Шэн;литеры он изготовлял из глины. В 12-13 веках в Корее использовались уже металлические литеры.Создателем европейской системы книгопечатания стал великий немецкийноватор Иоганн Гутенберг(1399-1468). Именно он сумел найти наилучшие технические формы.
Возникновениекнигопечатания сыграло колоссальную роль в социально-политической и культурнойжизни человечества.
Книгопечатаниебыстро распространилось по Европе. В 1465 году типографскийстанок заработал в Италии, в 1470 году – во Франции, в 1473 году – в Бельгии и Венгрии, около 1473 года – в Польше, в 1474 году – в Испании, в 1476 году в Чехословакии иАнглии.
Изобретениекнигопечатания – одно из величайших открытий в истории человечества.