Зарождение приборостроения

Потребности экспериментальной техники и регулирования производственных процессов привели к зарождению новой отрасли приборостроения, возникшей на стыке науки и техники.

Задачами приборостроения являлись разработка и производство подзорных труб, микроскопов, телескопов, пневматических, гидравлических, электрических и др. приборов. Наибольшее распространение получили оптические приборы, из которых одним из первых была оптическая труба, получившая в XVII в. наибольшее распространение в армии и во флоте и вытесненная затем (в XX в.) биноклем.

В 1614 г. римский академик Линкеев ввел термин «микроскоп» (от греч. mikros — малый и skopeo — смотрю), разработку которого закончил Галилей, он же изобрел и телескоп (от греч. tele — вдаль, далеко + скоп). Созданию оптических приборов способствовало развитие оптики как важнейшего раздела физики. В частности, Гюйгенс разработал волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление, он же усовершенствовал телескоп и изобрел окуляр, названный его именем.

Для получения изображения объектов и последующей их зарисовки начала применяться камера-обскура (от лат. obscums — темный) — светонепроницаемая коробка (камера) с небольшим отверстием в центре одной из стенок, через которое наблюдаемый предмет проецировался на противоположной. Этот прибор, прототип современного фотоаппарата, до его изобретения продолжительное время использовался для точных натурных зарисовок.

Изучение тепловых явлений, а затем и экспериментирование с тепловыми двигателями, потребовали создания специальных приборов для измерения температур. Один из первых таких приборов, названный «термоскопом», был создан Галилеем. Приоритет в создании практически пригодного спиртового (1709), а затем ртутного (1714) термометров (от греч. thermos — теплый + метр) принадлежит немецкому физику Даниелю Фаренгейту, который предложил также и температурную шкалу, названную его именем. Позднее свои шкалы предложили французский ученый Рене́ Антуа́н Реомю́р (1730) и шведский ученый Андерс Цельсий (1742).

В 1644 г. Эванджели́ста Торриче́лли изобрел ртутный барометр (от греч. Baros — тяжесть + метр), с помощью которого открыл существование атмосферного давления и вакуума («торричеллиевой пустоты»). В 1650 г. Отто фон Ге́рике из Магдебурга изобрел воздушный насос («пневматическую машину»), с помощью которого опытами с «магдебургскими полушариями» наглядно доказал наличие атмосферного давления.

В эксперименте использовались «два медных полушария около 14 дюймов (35,5 см) в диаметре, полые внутри и прижатые друг к другу». Из собранной сферы выкачивался воздух, и полушария удерживались давлением внешней атмосферы.

В 1654 в Регенсбурге фон Герике продемонстрировал эксперимент Рейхстагу в присутствии императора Фердинанда III. После выкачивания из сферы воздуха, 16 лошадей, по 8 с каждой стороны (больше в Магдебурге лошадей не нашлось) не смогли разорвать полушария. Неизвестно, использовались ли лошади с обеих сторон для большей зрелищности или по незнанию самого физика, ведь можно было заменить половину лошадей неподвижным креплением, без потери силы воздействия на полушария. В 1656 Герике повторял эксперимент в Магдебурге, а 1663 в Берлине с 24 лошадьми.

Многие экспериментальные методы и приборы разработал автор первого систематического курса физики (1739), нидерландский ученый Питер ван Мушенбрук. В 1745 г. он изобрел первый электрический конденсатор, названный им «лейденской банкой» в честь г. Лейдена, где он проводил свои опыты. В 1650-72 гг. Герике были изобретены и изготовлены первые электростатические генераторы, так называемые электрофоры, а также приборы для измерения статического электричества, над созданием которых работал позднее французский физик Люфе.

С 1660-х гг. начинает разворачиваться производство наиболее ходовых приборов. В Голландии, например, было развернуто производство подзорных труб и микроскопов на продажу. В 1720-30 гг. при Петербургской академии были основаны специальные мастерские, в которых при участии Нартова, Ломоносова и Кулибина началось изготовление самых разнообразных приборов для научных исследований.