Хронология научных открытий - Timeline of scientific discoveries

На временной шкале ниже показана дата публикации возможных крупных научных открытий, теорий и открытий, а также их первооткрыватель. Для целей этой статьи мы не рассматриваем простые предположения как открытие, хотя несовершенные аргументированные аргументы, аргументы, основанные на элегантности / простоте и численно / экспериментально подтвержденные предположения, квалифицируются (иначе никакое научное открытие до конца 19 века не засчитывалось бы). Мы начинаем нашу временную шкалу в бронзовом веке, так как трудно оценить временную шкалу до этого момента, например, открытия счета, натуральных чисел и арифметики.

Чтобы избежать дублирования с Хронологией исторических изобретений , мы не приводим примеры документации для производимых веществ и устройств, если они не раскрывают более фундаментальный скачок в теоретических идеях в данной области.

Бронзовый век

Многие ранние инновации бронзового века были обусловлены ростом торговли , и это также относится к научным достижениям этого периода. Для контекста, основными цивилизациями этого периода являются Египет, Месопотамия и долина Инда, а значение Греции возрастает к концу третьего тысячелетия до нашей эры. Следует отметить, что письменность долины Инда остается нерасшифрованной, и сохранилось очень мало фрагментов ее написания, поэтому любые выводы о научных открытиях в регионе следует делать только на основании археологических раскопок.

Математика

Числа, измерение и арифметика

  • Около 3000 г. до н.э .: единицы измерения были разработаны в основных цивилизациях бронзового века: Египте , Месопотамии , Эламе и долине Инда . Долина Инда, возможно, была главным новатором в этом вопросе, поскольку первые измерительные устройства (линейки, транспортиры, весы) были изобретены в Лотале в Гуджарате , Индия .
  • 1800 г. до н.э.: Дроби были впервые изучены египтянами при изучении египетских дробей .

Геометрия и тригонометрия

Алгебра

  • 2100 г. до н.э .: квадратные уравнения в форме задач, касающихся площадей и сторон прямоугольников, решены вавилонянами.

Теория чисел и дискретная математика

  • 2000 г. до н.э .: пифагорейские тройки впервые обсуждаются в Вавилоне и Египте и появляются в более поздних рукописях, таких как Берлинский папирус 6619 .

Вычислительная математика и алгоритмы

  • 2000 г. до н. Э .: Таблицы умножения в Вавилоне.
  • 1800 г. до н.э. - 1600 г. до н.э.: Численное приближение квадратного корня из двух с точностью до 6 знаков после запятой записано на YBC 7289 , вавилонской глиняной табличке, которая, как полагают, принадлежала студенту.
  • XIX - XVII века до н.э .: в вавилонской табличке 258 используется в качестве приближения для числа π , что дает ошибку 0,5%.
  • Начало 2-го тысячелетия до нашей эры: Математический папирус Райнда (копия более старого текста о Среднем царстве ) содержит первый задокументированный случай вписывания многоугольника (в данном случае восьмиугольника) в круг для оценки значения π .

Обозначения и соглашения

  • 3000 г. до н.э .: первая расшифрованная система счисления - это система египетских цифр , система знаковых значений (в отличие от системы значений мест).
  • 2000 г. до н.э .: примитивное позиционное обозначение цифр можно увидеть в вавилонских клинописных цифрах . Однако отсутствие ясности в отношении понятия нуля сделало их систему весьма неоднозначной (например,13 200 будет записано так же, как132 ).

Астрономия

  • Начало 2-го тысячелетия до нашей эры: периодичность планетарных явлений признана вавилонскими астрономами.

Биология и анатомия

  • Начало 2-го тысячелетия до нашей эры: Древние египтяне изучают анатомию, как записано в папирусе Эдвина Смита . Они определили сердце и его сосуды, печень, селезенку, почки, гипоталамус, матку и мочевой пузырь и правильно определили, что кровеносные сосуды исходят из сердца (однако они также считали, что слезы, моча и сперма, но не слюна и пот , зародился в сердце, см. Кардиоцентрическая гипотеза ).

Железный век

Математика

Геометрия и тригонометрия

  • c. 700 г. до н.э .: Теорема Пифагора открыта Баудхаяной в индуистских сутрах Шульба в Упанишадах Индии. Однако индийская математика, особенно североиндийская математика, обычно не имела традиции сообщать доказательства, и нет полной уверенности, что Баудхаяна или Апастамба знали о доказательстве.

Теория чисел и дискретная математика

  • c. 700 г. до н.э .: уравнения Пелла впервые были изучены Баудхаяной в Индии, это первые диофантовы уравнения, которые, как известно, были изучены.

Геометрия и тригонометрия

Биология и анатомия

  • 600 г. до н.э. - 200 г. до н.э.: Сушрута Самхита (3.V) показывает понимание структуры опорно-двигательного аппарата (включая суставы, связки и мышцы и их функции).
  • 600 г. до н.э. - 200 г. до н.э.: Сушрута Самхита рассматривает сердечно-сосудистую систему как замкнутый контур.
  • 600 г. до н.э. - 200 г. до н.э.: Сушрута Самхита (3.IX) определяет существование нервов.

Социальная наука

Лингвистика

500 г. до н.э. - 1 г. до н.э.

Греки добились многочисленных успехов в математике и астрономии в архаический , классический и эллинистический периоды.

Математика

Логика и доказательство

  • 4 век до нашей эры: греческие философы изучают свойства логического отрицания .
  • 4 век до нашей эры: Первая настоящая формальная система построена Панини в его грамматике санскрита.
  • c. 300 г. до н.э .: греческий математик Евклид в « Элементах» описывает примитивную форму формальных доказательств и аксиоматических систем. Однако современные математики обычно считают, что его аксиомы были в высшей степени неполными и что его определения на самом деле не использовались в его доказательствах.

Числа, измерение и арифметика

Алгебра

  • V век до нашей эры: Возможная дата открытия треугольных чисел (то есть суммы последовательных целых чисел) пифагорейцами.
  • c. 300 г. до н. Э .: Конечные геометрические прогрессии изучаются Евклидом в Птолемеева Египте.
  • III век до нашей эры: Архимед связывает задачи геометрического ряда с задачами арифметического ряда, предвещая логарифм .
  • 190 г. до н.э .: в Китае появляются магические квадраты . Теорию магических квадратов можно считать первым примером векторного пространства .
  • 165-142 гг. До н.э.: Чжан Цану в Северном Китае приписывают развитие метода исключения Гаусса.

Теория чисел и дискретная математика

  • c. 500 г. до н.э .: Гиппас , пифагорейец, открывает иррациональные числа.
  • 4 век до нашей эры: Фаэтет показывает, что квадратные корни бывают целыми или иррациональными.
  • 4 век до нашей эры: Фаэтет перечисляет Платоновы тела, раннюю работу в теории графов.
  • 3 век до нашей эры: Пингала в Маурьях Индии описывает последовательность Фибоначчи.
  • c. 300 г. до н. Э .: Евклид доказывает бесконечность простых чисел.
  • c. 300 г. до н. Э .: Евклид доказывает основную теорему арифметики.
  • c. 300 г. до н.э .: Евклид открывает алгоритм Евклида .
  • 3-й век до нашей эры: Пингала в Маурьях Индии обнаруживает биномиальные коэффициенты в комбинаторном контексте и аддитивную формулу для их генерации , то есть прозаическое описание треугольника Паскаля и производные формулы, относящиеся к суммам и чередующимся суммам биномиальных коэффициентов. Было высказано предположение, что он, возможно, также открыл биномиальную теорему в этом контексте.
  • 3 век до нашей эры: Эратосфен обнаруживает Сито Эратосфена .

Геометрия и тригонометрия

  • V век до нашей эры: греки начинают экспериментировать с конструкциями линейки и циркуля.
  • 4 век до нашей эры: Менехм обнаруживает конические сечения.
  • 4 век до нашей эры: Менехм развивает координатную геометрию.
  • c. 300 г. до н.э .: Евклид издает « Элементы» , сборник по классической евклидовой геометрии, в том числе: элементарные теоремы об окружностях, определения центров треугольника, теорему о касательной-секансе, закон синусов и закон косинусов.
  • 3 век до нашей эры: Архимед выводит формулу для объема сферы в «Методе механических теорем» .
  • 3-й век до нашей эры: Архимед вычисляет площади и объемы, относящиеся к коническим сечениям, такие как площадь, ограниченная параболой и хордой, и различные объемы вращения.
  • 3-й век до нашей эры: Архимед обнаруживает тождество суммы / разности для тригонометрических функций в форме «Теоремы о разорванных аккордах».
  • c. 200 г. до н. Э . : Аполлоний Пергский открывает теорему Аполлония .
  • c. 200 г. до н. Э . : Аполлоний Пергский сопоставляет уравнения кривым.

Анализ

Вычислительная математика и алгоритмы

  • 3 век до нашей эры: Архимед использует метод исчерпания, чтобы построить строгое неравенство, ограничивающее значение π в интервале 0,002.

Физика

Астрономия

  • V век до нашей эры: самое раннее задокументированное упоминание о сферической Земле происходит от греков в V веке до нашей эры. Известно, что индейцы моделировали Землю сферической к 300 г. до н.э.
  • 500 г. до н. Э . : Анаксагор определяет лунный свет как отраженный солнечный свет.
  • 260 г. до н. Э . : Аристарх Самосский предлагает базовую гелиоцентрическую модель Вселенной.
  • c. 200 г. до н. Э .: Аполлоний Пергский разрабатывает эпициклы . Хотя это неверная модель, она была предшественником развития рядов Фурье .
  • 2 век до нашей эры: Гиппарх обнаруживает апсидальную прецессию орбиты Луны.
  • 2 век до нашей эры: Гиппарх обнаруживает осевую прецессию .

Механика

  • 3 век до нашей эры: Архимед развивает область статики, вводя такие понятия, как центр тяжести, механическое равновесие, изучение рычагов и гидростатики.
  • 350-50 до н.э .: глиняные таблички из (возможно, эллинистической эпохи) Вавилона описывают теорему о средней скорости.

Оптика

  • 4 век до нашей эры: Мози в Китае дает описание феномена камеры-обскуры .
  • c. 300 г. до н.э.: « Оптика» Евклида знакомит с областью геометрической оптики, делая основные соображения о размерах изображений.

Теплофизика

  • 460 г. до н.э.: Эмпедокл описывает тепловое расширение.

Биология и анатомия

  • 4 век до нашей эры: Примерно во времена Аристотеля была создана более эмпирически обоснованная система анатомии, основанная на вскрытии животных. В частности, Праксагор различает артерии и вены.
  • 4 век до нашей эры: Аристотель различает близорукость и дальнозоркость. Позже греко-римский врач Гален использовал термин «близорукость» для обозначения близорукости.

Социальная наука

Панини «s Aṣṭādhyāyī , ранний индийский грамматический трактат , который строит формальную систему с целью описания санскрита грамматики.

Экономика

  • Конец 4-го века до нашей эры: Каутилья основывает область экономики с Артхашастрой (буквально «Наука о богатстве»), предписывающим трактатом по экономике и управлению государством для Маурьевской Индии.

Лингвистика

  • 4 век до нашей эры: Панини разрабатывает полноценную формальную грамматику (для санскрита).

Астрономические и геопространственные измерения

  • 3 век до нашей эры: Эратосфен измеряет окружность Земли.
  • 2 век до нашей эры: Гиппарх измеряет размеры и расстояния до Луны и Солнца.

1 г. н.э. - 500 г. н.э.

Математика и астрономия процветают в Золотой век Индии (с 4 по 6 века нашей эры) под властью империи Гупта . Между тем Греция и ее колонии вступили в римский период в последние несколько десятилетий предыдущего тысячелетия, и на греческую науку негативно повлияло падение Западной Римской империи и последующий экономический спад.

Математика

Числа, измерение и арифметика

Фрагмент папируса с четким греческим шрифтом, нижний правый угол указывает на крошечный ноль с формой двуглавой стрелки над ним.
Пример древнегреческого символа нуля (нижний правый угол) из папируса 2-го века

Алгебра

  • 499 год нашей эры: Арьябхата открывает формулу квадратно-пирамидальных чисел (суммы последовательных квадратных чисел).
  • 499 год нашей эры: Арьябхата открывает формулу для симплициальных чисел (суммы последовательных кубических чисел).

Теория чисел и дискретная математика

Геометрия и тригонометрия

  • c. 60 г. н.э .: формула Герона обнаружена героем Александрии .
  • c. 100 г. н.э .: Менелай Александрийский описывает сферические треугольники , предшественники неевклидовой геометрии.
  • 4-5 века: современные фундаментальные тригонометрические функции, синус и косинус, описаны в Сиддхантах Индии. Эта формулировка тригонометрии является улучшением по сравнению с более ранними греческими функциями, поскольку она более легко поддается полярным координатам и более поздней сложной интерпретации тригонометрических функций.

Вычислительная математика и алгоритмы

  • К 4 веку нашей эры в Индии был открыт алгоритм нахождения квадратного корня с четвертой сходимостью, известный как метод Бахшали (по названию рукописи Бахшали, в которой он был записан).
  • 499 год нашей эры: Арьябхата описывает численный алгоритм поиска кубических корней.
  • 499 год нашей эры: Арьябхата разрабатывает алгоритм решения китайской теоремы об остатках.
  • 1–4 века нашей эры: в какой-то момент появился предшественник деления в столбик , известный как « деление на галеры ». Считается, что его открытие произошло в Индии примерно в 4 веке нашей эры, хотя сингапурский математик Лам Лай Йонг утверждает, что этот метод можно найти в китайском тексте «Девять глав математического искусства» 1 века нашей эры.

Обозначения и соглашения

« Арифметика » Диофанта (на фото: латинский перевод 1621 года) содержала первое известное использование символической математической записи. Несмотря на относительное снижение важности наук в римскую эпоху, несколько греческих математиков продолжали процветать в Александрии .
  • c. 150 AD: Almagest из Птолемея содержит доказательство эллинистической нулю . В отличие от более раннего вавилонского нуля, эллинистический ноль можно было использовать отдельно или в конце числа. Однако обычно оно использовалось в дробной части числа и не считалось само по себе истинным арифметическим числом.
  • III век нашей эры: Диофант использует примитивную форму алгебраической символики, о которой быстро забывают.
  • К 4 веку нашей эры: Настоящее индо-арабская система счисления с местом стоимости цифр развивается в Gupta эпохи Индии, и удостоверяется в Бахшали рукописный из Гандхара . Превосходство этой системы над существующими местами и знаковыми системами объясняется тем, что она трактует ноль как обычное число.
  • К V веку нашей эры: десятичный разделитель был разработан в Индии, как записано в более позднем комментарии аль-Уклидиси по индийской математике.
  • К 499 году нашей эры: работа Арьябхаты демонстрирует использование современной системы обозначений дробей, известной как бхиннараси.

Физика

Астрономия

  • c. 150 г. н.э .: Альмагест Птолемея содержит практические формулы для вычисления широты и продолжительности светового дня.
  • 2 век нашей эры: Птолемей формализовал эпициклы Аполлония.
  • К 5 веку нашей эры: эллиптические орбиты планет открыты в Индии, по крайней мере, во времена Арьябхаты и используются для расчетов орбитальных периодов и времени затмений.
  • 499 год нашей эры: Историки предполагают, что Арьябхата мог использовать лежащую в основе гелиоцентрическую модель для своих астрономических расчетов, что сделало бы ее первой вычислительной гелиоцентрической моделью в истории (в отличие от модели Аристарха по форме). Это утверждение основано на его описании планетарного периода вокруг Солнца ( śīghrocca ), но было встречено критикой.

Оптика

  • 2 век - Птолемей публикует свою « Оптику» , в которой обсуждает цвет, отражение и преломление света и включает первую известную таблицу углов преломления.

Биология и анатомия человека

  • 2 век нашей эры: Гален изучает анатомию свиней.

Астрономические и геопространственные измерения

  • 499 год нашей эры: Арьябхата создает особенно точную карту затмений. В качестве примера его точности ученый 18 века Гийом Ле Жантиль во время визита в Пондичерри, Индия, обнаружил, что индийские вычисления (основанные на вычислительной парадигме Арьябхаты) продолжительности лунного затмения 30 августа 1765 года были короче на 41 секунду. , тогда как его карты (Тобиаса Майера, 1752 г.) были длинными на 68 секунд.

500 г. н.э. - 1000 г. н.э.

Эпоха имперской Карнатаки была периодом значительного прогресса в индийской математике.

Золотой век индийской математики и астрономии продолжается после распада империи Гупта, особенно в Южной Индии в эпоху империй Раштракута , Западная Чалукья и Виджаянагара в Карнатаке , которые по-разному покровительствовали индуистским и джайнским математикам. Кроме того, Ближний Восток вступает в золотой век ислама благодаря контактам с другими цивилизациями, а Китай вступает в золотой период во времена династий Тан и Сун .

Математика

Числа, измерение и арифметика

Алгебра

Теория чисел и дискретная математика

Геометрия и тригонометрия

Анализ

  • X век нашей эры: Манджула в Индии обнаруживает производную, выводя, что производная синусоидальной функции является косинусом.

Вычислительная математика и алгоритмы

Обозначения и соглашения

  • 628 год нашей эры: Брахмагупта изобретает символическую математическую систему обозначений, которая затем принята математиками в Индии и на Ближнем Востоке, а затем и в Европе.

Физика

Астрономия

  • VI век нашей эры: Варахамира в империи Гупта первым описал кометы как астрономические явления и периодические по своей природе.

Механика

  • c. 525 г. н.э .: Иоанн Филопон в Византийском Египте описывает понятие инерции и утверждает, что движение падающего объекта не зависит от его веса. Его радикальное неприятие аристотелевской ортодоксии привело к тому, что в его время его игнорировали.

Оптика

Астрономические и геопространственные измерения

  • 10 век нашей эры: Кашмирский астроном Бхатотпала перечисляет названия и оценивает периоды определенных комет.

1000 г. н.э. - 1500 г. н.э.

Математика

Алгебра

  • 11 век: Альхазен открывает формулу для симплициальных чисел, определяемых как суммы последовательных степеней четвертого порядка.

Теория чисел и дискретная математика

Геометрия и тригонометрия

  • 15 век: Парамешвара открывает формулу радиуса описанной окружности четырехугольника.

Анализ

Вычислительная математика и алгоритмы

  • XII век нашей эры: ат-Туси разрабатывает численный алгоритм для решения кубических уравнений.
  • 1380 г. н.э.: Мадхава из Сангамаграмы решает трансцендентные уравнения путем итераций.
  • 1380 г. н.э.: Мадхава из Сангамаграмы обнаруживает наиболее точную оценку π в средневековом мире с помощью своего бесконечного ряда, строгого неравенства с неопределенностью 3e-13.
  • 1480 год нашей эры: Мадхава из Сангамаграмы обнаружил число пи, и оно было бесконечным.

Физика

Астрономия

  • 1058 год нашей эры: аз-Заркали в исламской Испании обнаруживает апсидальную прецессию солнца.
  • c. 1500 г. н.э.: Нилаканта Сомаяджи разрабатывает модель, похожую на систему Тихоника . Его модель была описана как математически более эффективная, чем система Тихона, благодаря правильному учету уравнения центра и широтного движения Меркурия и Венеры.

Механика

  • XII век нашей эры: еврейский эрудит Барух бен Малка в Ираке формулирует качественную форму второго закона Ньютона для постоянных сил.

Оптика

  • XI век: Альхазен систематически изучает оптику и рефракцию, что впоследствии сыграет важную роль в установлении связи между геометрической (лучевой) оптикой и теорией волн.
  • 11 век: Шэнь Го обнаруживает атмосферную рефракцию и дает правильное объяснение явления радуги.
  • c1290 - Очки изобретены в Северной Италии, возможно, в Пизе, демонстрируя знания в области биологии и оптики человека, чтобы предлагать сделанные на заказ изделия, которые компенсируют индивидуальную инвалидность человека.

Астрономические и геопространственные измерения

Социальная наука

Экономика

  • 1295 г. н.э .: шотландский священник Дунс Скот пишет о взаимной выгоде торговли.
  • 14 век нашей эры: французский священник Жан Буридан дает базовое объяснение системы цен.

Философия науки

  • 1220-е годы - Роберт Гроссетест пишет об оптике и производстве линз, в то время как утверждающие модели должны разрабатываться на основе наблюдений, а предсказания этих моделей проверяться посредством наблюдения, что является предшественником научного метода .
  • 1267 - Роджер Бэкон публикует свой Opus Majus , объединяющий переведенные классические греческие и арабские труды по математике, оптике и алхимии в сборник, и подробно излагает свои методы оценки теорий, особенно теории оптики Птолемея 2-го века , а также свои открытия производство линз, утверждающее, что « теории, основанные на разуме, должны быть проверены сенсорными данными, с помощью инструментов и подтверждены заслуживающими доверия свидетелями », что является предшественником научного метода, прошедшего экспертную оценку.

16-ый век

Научная революция происходит в Европе в этот период, значительно ускоряя прогресс науки и способствуют рационализации естественных наук.

Математика

Числа, измерение и арифметика

Алгебра

Вероятность и статистика

Вычислительная математика и алгоритмы

Обозначения и соглашения

В этот период были введены различные современные символические обозначения, в частности:

Физика

Астрономия

  • 1543: Николай Коперник разрабатывает гелиоцентрическую модель , отвергая земноцентрическую точку зрения Аристотеля, которая станет первой количественной гелиоцентрической моделью в истории.
  • Конец 16 века: Тихо Браге доказывает, что кометы - это астрономическое (а не атмосферное) явление.

Биология и анатомия

  • 1543 - Везалий : новаторское исследование анатомии человека

Социальная наука

Экономика

  • 1517: Николай Коперник развивает количественную теорию денег и излагает самую раннюю известную форму закона Грешема : («Плохие деньги вытесняют хорошие»).

17-го века

18-ый век

19 век

20 век

21-го века

использованная литература

внешние ссылки