Введение

Ниже представлена хронология, показывающая дату публикации возможных крупных научных прорывов, теорий и открытий, а также имя первооткрывателя. В данной статье не рассматриваются как открытия простые спекуляции, однако аргументы, основанные на несовершенной логике, элегантности/простоте, а также гипотезы, подтвержденные численно или экспериментально, включаются в список (в противном случае ни одно научное открытие до конца XIX века не было бы учтено). Хронология начинается с бронзового века, поскольку сложно даже приблизительно датировать события, произошедшие ранее, например, открытие счета, натуральных чисел и арифметики. Чтобы избежать дублирования с хронологией исторических изобретений, в данной хронологии не приводятся примеры документации по созданным веществам и устройствам, если они не демонстрируют более фундаментальный скачок в теоретических идеях в соответствующей области.

Бронзовый век

Многие ранние инновации бронзового века были обусловлены ростом торговли, и это относится также к научным достижениям этого периода. Для справки, основными цивилизациями этого периода были Египет, Месопотамия и долина Инда, при этом Греция приобрела значимость к концу третьего тысячелетия до нашей эры. Письменность долины Инда остается нерасшифрованной, и сохранилось очень мало фрагментов ее письменности, поэтому любые выводы о научных открытиях в этом регионе должны основываться исключительно на археологических раскопках. Приведенные ниже даты являются приблизительными. 3000 г. до н.э.: единицы измерения разрабатываются в Америке, а также в крупных цивилизациях бронзового века: Египте, Месопотамии, Эламе и долине Инда. 3000 г. до н.э.: первая расшифрованная система счисления – это система египетских иероглифов, знаковая система (в отличие от позиционной). 2650 г. до н.э.: самый старый сохранившийся образец единицы длины, локтевая линейка, найден в Ниппуре. 2600 г. до н.э.: самые ранние подтвержденные свидетельства существования единиц веса и весов относятся к Четвертой династии Египта, с гирями Дебен (единица веса), раскопанными во времена правления Снефру, хотя предполагается и более раннее использование. 2100 г. до н.э.: концепция площади впервые встречается на вавилонских глиняных табличках, а трехмерный объем обсуждается в египетском папирусе. Это положило начало изучению геометрии. 2100 г. до н.э.: вавилоняне решают квадратные уравнения, сформулированные в виде задач, связанных с площадями и сторонами прямоугольников. 2000 г. до н.э.: таблицы умножения в системе с основанием 60, а не 10 (десятичной), из Вавилона. 2000 г. до н.э.: примитивная позиционная нотация для чисел встречается в вавилонских клинописных числах. Однако отсутствие четкого представления о нуле делало их систему весьма неоднозначной (например, 13200 записывалось бы так же, как 132). Начало 2-го тысячелетия до н.э.: подобные треугольники и соотношения сторон изучались в Египте для строительства пирамид, что подготовило почву для тригонометрии. Начало 2-го тысячелетия до н.э.: древние египтяне изучают анатомию, как зафиксировано в папирусе Эдвина Смита. Они идентифицировали сердце и его сосуды, печень, селезенку, почки, гипоталамус, матку и мочевой пузырь и правильно установили, что кровеносные сосуды исходят из сердца (однако они также полагали, что слезы, моча и сперма, но не слюна и пот, происходят из сердца, см. кардиоцентрическую гипотезу). 1800 г. до н.э.: Среднее царство Египта разрабатывает египетскую дробную нотацию. 1800 г. до н.э. – 1600 г. до н.э.: на вавилонской глиняной табличке YBC 7289, предположительно принадлежавшей ученику, записано численное приближение квадратного корня из двух с точностью до 6 знаков после запятой. 1800 г. до н.э. – 1600 г. до н.э.: на вавилонской табличке используется 25/8 = 3,125 в качестве приближения для π, что имеет погрешность 0,5%. 1550 г. до н.э.: Математический папирус Ринда (копия более древнего текста Среднего царства) содержит первый задокументированный пример вписывания многоугольника (в данном случае, восьмиугольника) в круг для оценки значения π.

Железный век

Следующие даты являются приблизительными. 700 г. до н.э.: Теорема Пифагора обнаружена Бадхаяной в индуистских Шульба-сутрах в Индии. Однако индийская математика, особенно североиндийская математика, как правило, не имела традиции представления доказательств, и не вполне ясно, знали ли Бадхаяна или Апастамба о доказательстве. 700 г. до н.э.: Уравнения Пелля впервые изучаются Бадхаяной в Индии, первые известные диофантовы уравнения. 700 г. до н.э.: Грамматика впервые изучается в Индии (стоит отметить, что санскритская Вьякарана предшествует Панини). 600 г. до н.э.: Фалес из Милета открывает теорему Фалеса. 600 г. до н.э.: Махарши Канада формулирует идею о наименьших частицах материи. По его мнению, материя состояла из неразрушимых мельчайших частиц, называемых параманусами, которые сейчас называют атомами. 600 г. до н.э. – 200 г. до н.э.: В «Сушрута Самхите» демонстрируется понимание структуры опорно-двигательного аппарата (включая суставы, связки и мышцы и их функции) (3. V). В ней сердечно-сосудистая система рассматривается как замкнутый круг. В (3. IX) упоминается существование нервов. 500 г. до н.э.: Анаксагор объясняет лунный свет как отраженный солнечный свет. V век до н.э.: Греки начинают экспериментировать с построениями с помощью линейки и циркуля. V век до н.э.: Самое раннее задокументированное упоминание о сферической Земле исходит от греков в V веке до н.э. Известно, что индийцы представляли Землю в виде сферы к 300 г. до н.э. 460 г. до н.э.: Эмпедокл описывает тепловое расширение. Конец V века до н.э.: Антифон открывает метод исчерпывания, предвосхищая понятие предела. IV век до н.э.: Греческие философы изучают свойства логического отрицания. IV век до н.э.: Панини создает первую истинно формальную систему в своей санскритской грамматике. IV век до н.э.: Эвдокс Книдский формулирует свойство Архимеда. IV век до н.э.: Таэтет показывает, что квадратные корни являются либо целыми числами, либо иррациональными. IV век до н.э.: Таэтет перечисляет платоновы тела, раннюю работу в теории графов. IV век до н.э.: Менахм открывает конические сечения. IV век до н.э.: Менахм разрабатывает координатную геометрию. IV век до н.э.: Мо-цзы в Китае описывает явление камеры-обскуры. IV век до н.э.: Примерно во времена Аристотеля создается более эмпирически обоснованная система анатомии, основанная на вскрытии животных. В частности, Праксагор проводит различие между артериями и венами. IV век до н.э.: Аристотель различает близорукость и дальнозоркость. Греко-римский врач Гален позже использовал термин «миопия» для обозначения близорукости. IV век до н.э.: Панини разрабатывает полноценную формальную грамматику (для санскрита). Конец IV века до н.э.: Чанакья (также известный как Каутилья) закладывает основы экономики с помощью «Артхашастры» (буквально «Наука о богатстве»), нормативного трактата об экономике и государственном управлении для Маурьянской Индии. IV–III века до н.э.: В Маурьянской Индии джайнский математический текст «Сурья Праджняпати» проводит различие между счетными и несчетными бесконечностями. 350 г. до н.э. – 50 г. до н.э.: Глиняные таблички из (возможно, эллинистической эпохи) Вавилона описывают теорему о средней скорости. 300 г. до н.э.: Греческий математик Евклид в «Началах» описывает примитивную форму формального доказательства и аксиоматических систем. Однако современные математики обычно считают, что его аксиомы были крайне неполными, а его определения фактически не использовались в его доказательствах. 300 г. до н.э.: Евклид в Птолемеевском Египте изучает конечные геометрические прогрессии. 300 г. до н.э.: Евклид доказывает бесконечность простых чисел. 300 г. до н.э.: Евклид доказывает основную теорему арифметики. 300 г. до н.э.: Евклид открывает алгоритм Евклида. 300 г. до н.э.: Евклид публикует «Начала», сборник классической евклидовой геометрии, включающий в себя: элементарные теоремы об окружностях, определения центров треугольника, теорему о касательной и секущей, закон синусов и закон косинусов. 300 г. до н.э.: «Оптика» Евклида вводит область геометрической оптики, рассматривая основные вопросы, связанные с размерами изображений. III век до н.э.: Архимед связывает задачи о геометрических прогрессиях с задачами об арифметических прогрессиях, предвосхищая логарифм. III век до н.э.: Пингала в Маурьянской Индии изучает двоичные числа, став первым в истории, кто изучал систему счисления с основанием (радикс). III век до н.э.: Пингала в Маурьянской Индии описывает последовательность Фибоначчи. III век до н.э.: Пингала в Маурьянской Индии открывает биномиальные коэффициенты в комбинаторном контексте и аддитивную формулу для их генерации, то есть прозаическое описание треугольника Паскаля, и выводит формулы, связанные с суммами и знакопеременными суммами биномиальных коэффициентов. Предполагается, что в этом контексте он мог также открыть биномиальную теорему. III век до н.э.: Эратосфен открывает решето Эратосфена. III век до н.э.: Архимед выводит формулу для объема сферы в «Методе механических теорем». III век до н.э.: Архимед вычисляет площади и объемы, связанные с коническими сечениями, такие как площадь, ограниченная параболой и хордой, и различные объемы вращения. III век до н.э.: Архимед открывает тождество суммы/разности для тригонометрических функций в форме «Теоремы о сломанных хордах». III век до н.э.: Архимед развивает метод исчерпывания в раннее описание интегрирования. III век до н.э.: Архимед вычисляет касательные к нетригонометрическим кривым. III век до н.э.: Архимед использует метод исчерпывания для построения строгого неравенства, ограничивающего значение π в пределах 0,002. III век до н.э.: Архимед развивает область статики, вводя понятия, такие как центр тяжести, механическое равновесие, изучение рычагов и гидростатики. III век до н.э.: Эратосфен измеряет окружность Земли. 260 г. до н.э.: Аристарх Самосский предлагает базовую гелиоцентрическую модель Вселенной. 200 г. до н.э.: Аполлоний Пергский открывает теорему Аполлония. 200 г. до н.э.: Аполлоний Пергский присваивает уравнения кривым. 200 г. до н.э.: Аполлоний Пергский разрабатывает эпициклы. Хотя это неверная модель, она стала предшественницей развития рядов Фурье. II век до н.э.: Гиппарх открывает апсидальное прецессию орбиты Луны. II век до н.э.: Гиппарх открывает осевое прецессию. II век до н.э.: Гиппарх измеряет размеры и расстояния до Луны и Солнца. 190 г. до н.э.: Магические квадраты появляются в Китае. Теория магических квадратов может рассматриваться как первый пример векторного пространства. 165 г. до н.э. – 142 г. до н.э.: Чжан Цан в Северном Китае считается разработчиком метода Гаусса.

1 н. э. 500 н. э.

Математика и астрономия процветали в Золотой век Индии (с 4-го по 6-й век н.э.) при Империи Гупта. Между тем, Греция и ее колонии вошли в римский период в последние несколько десятилетий предыдущего тысячелетия, и греческая наука пострадала от падения Западной Римской империи и последовавшего за этим экономического упадка. 1-й – 4-й век: в какой-то момент был разработан предшественник деления в столбик, известный как "галерное деление". Считается, что его открытие произошло в Индии примерно в 4 веке н.э., хотя сингапурский математик Лам Лэй Ён утверждает, что этот метод встречается в китайском тексте "Девять глав о математическом искусстве" 1-го века н.э. 60 н.э.: формула Герона была открыта Героном Александрийским. II век: Птолемей формализовал эпициклы Аполлония. II век: Птолемей опубликовал свою "Оптику", в которой обсуждаются цвет, отражение и преломление света, а также представлена первая известная таблица углов преломления. II век: Гален изучал анатомию свиней. 100: Менелай Александрийский описал сферические треугольники, являющиеся предшественником неевклидовой геометрии. 150: "Альмагест" Птолемея содержит свидетельства существования эллинистического нуля. В отличие от более раннего вавилонского нуля, эллинистический нуль мог использоваться самостоятельно или в конце числа. Однако он обычно использовался в дробной части числа и не рассматривался как полноценное арифметическое число. 150: "Альмагест" Птолемея содержит практические формулы для вычисления широт и продолжительности дня. III век: Диофант обсуждал линейные диофантовы уравнения. III век: Диофант использовал примитивную форму алгебраической символики, которая вскоре была забыта. 210: отрицательные числа были приняты в качестве числовых в китайском тексте поздней эпохи Хань "Девять глав о математическом искусстве". Позже Лю Хуэй из Цао Вэй (в период Троецарствия) записал законы, касающиеся арифметики отрицательных чисел. К 4 веку: в Индии был открыт алгоритм поиска квадратного корня с четвертой степенью сходимости, известный как метод Бакшали (по названию манускрипта Бакшали, в котором он записан). К IV веку: современная индуистско-арабская система счисления с позиционными цифрами развилась в Индии эпохи Гуптов и засвидетельствована в манускрипте Бакшали из Гандхары. Превосходство этой системы над существующими позиционными и знаковыми системами заключается в том, что она рассматривает ноль как обычное число. 4-й – 5-й века: современные фундаментальные тригонометрические функции, синус и косинус, были описаны в индийских "Сиддхантах". Эта формулировка тригонометрии является улучшением по сравнению с более ранними греческими функциями, поскольку она более естественно подходит для полярных координат и последующей комплексной интерпретации тригонометрических функций. К V веку: в Индии был разработан десятичный разделитель, как записано в более позднем комментарии аль-Уклидиси к индийской математике. К 5 веку: эллиптические орбиты планет были открыты в Индии, по крайней мере, ко времени Арьябхаты, и использовались для вычисления периодов обращения и времени затмений. К 499 году: работа Арьябхаты демонстрирует использование современной дробной нотации, известной как бхинарси. 499: Арьябхата дал новый символ для нуля и использовал его в десятичной системе. 499: Арьябхата открыл формулу для квадратных пирамидальных чисел (сумма последовательных квадратов). 499: Арьябхата открыл формулу для чисел симплексов (сумма последовательных кубов). 499: Арьябхата разработал Куттаку, алгоритм, очень похожий на расширенный алгоритм Евклида. 499: Арьябхата разработал алгоритм решения китайской теоремы об остатках. 499: Историки предполагают, что Арьябхата, возможно, использовал 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 относительно Солнца (śīghrocca), но вызвало критику. 499: Арьябхата создал особенно точную карту затмений. В качестве примера ее точности, ученый 18-го века Гийом Ле Джентиль, посетив Пондичерри в Индии, обнаружил, что индийские вычисления (основанные на вычислительной парадигме Арьябхаты) продолжительности лунного затмения 30 августа 1765 года оказались короче на 41 секунду, в то время как его собственные таблицы (Тобиаса Майера, 1752) оказались длиннее на 68 секунд.

500 н. э. 1000 н. э.

Золотой век индийской математики и астрономии продолжается после окончания империи Гупта, особенно в Южной Индии в эпоху империй Раштракута, Западных Чалукья и Виджаянагара в Карнатаке, которые по-разному поддерживали индуистских и джайнистских математиков. Кроме того, Ближний Восток вступает в исламский Золотой век благодаря контактам с другими цивилизациями, а Китай переживает золотой период во времена династий Тан и Сун. VI век: Варахамира в империи Гупта первым описывает кометы как астрономические явления и как имеющие периодический характер. 525 год: 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 его игнорировали при его жизни. 628 год: Брахмагупта формулирует арифметические правила сложения, вычитания и умножения с нулем, а также умножения отрицательных чисел, расширяя базовые правила для последних, найденные в более ранней работе «Девять глав о математическом искусстве». 628 год: Брахмагупта записывает тождество Брахмагупты – важную лемму в теории уравнения Пелля. 628 год: Брахмагупта находит бесконечное (но не исчерпывающее) число решений уравнения Пелля. 628 год: Брахмагупта предоставляет явное решение квадратного уравнения. 628 год: Брахмагупта открывает формулу Брахмагупты, обобщение формулы Герона для циклических четырехугольников. 628 год: Брахмагупта открывает интерполяцию второго порядка в форме формулы интерполяции Брахмагупты. 628 год: Брахмагупта изобретает символическую математическую нотацию, которая затем была принята математиками в Индии и на Ближнем Востоке, а впоследствии и в Европе. 629 год: Бхаскара I получает первое приближение трансцендентной функции рациональной функцией – формулу приближения синуса, носящую его имя. IX век: джайнский математик Махавира записывает факторизацию для разности кубов. IX век: Алгоритмы (арифметические алгоритмы для чисел, записанных в позиционной системе счисления) описаны аль-Хорезми в его труде «Китаб аль-Хисаб аль-Хинди» (Книга об индийских вычислениях) и «Китаб аль-Джам’ ва’ль-Тафрик аль-Хисаб аль-Хинди» (Сложение и вычитание в индийской арифметике). IX век: Махавира открывает первый алгоритм для представления дробей в виде египетских дробей, который, по сути, является немного более общей формой жадного алгоритма для египетских дробей. 816 год: джайнский математик Вирасена описывает целочисленный логарифм. 850 год: Махавира выводит выражение для биномиального коэффициента через факториалы. X век н.э.: кашмирский астроном Бхаттпотпала перечисляет названия и оценивает периоды некоторых комет.

XVI век

Научная революция происходит в Европе примерно в этот период, значительно ускоряя прогресс науки и способствуя рационализации естественных наук. XVI век: Джероламо Кардано решает общее кубическое уравнение (приводя его к виду с нулевым квадратным членом). XVI век: Лодовико Феррари решает общее уравнение четвёртой степени (приводя его к виду с нулевым членом четвёртой степени). XVI век: Франсуа Виет открывает формулы Виета. XVI век: Франсуа Виет открывает формулу Виета для . 1500 год: Сципион дель Ферро решает частный случай кубического уравнения. Конец XVI века: Тихо Браге доказывает, что кометы являются астрономическими (а не атмосферными) явлениями. 1517 год: Николаус Коперник разрабатывает количественную теорию денег и формулирует самую раннюю известную формулировку закона Грешема: ("Плохие деньги вытесняют хорошие"). 1543 год: Николаус Коперник разрабатывает гелиоцентрическую модель, отвергая геоцентрическую систему Аристотеля, и создаёт первую количественную гелиоцентрическую модель в истории. 1543 год: Везалий проводит новаторские исследования в области анатомии человека. 1545 год: Джероламо Кардано открывает комплексные числа. 1556 год: Никколо Тарталья вводит скобки. 1557 год: Роберт Рекорд вводит знак равенства. 1564 год: Джероламо Кардано впервые проводит систематическое исследование теории вероятностей. 1572 год: Рафаэль Бомбелли формулирует правила для арифметики комплексных чисел. 1591 год: "Новая алгебра" Франсуа Виета демонстрирует современное алгебраическое манипулирование с использованием нотации.

18 век

1735: Карл Линней описал новую систему классификации растений в Systema Naturae. 1745: Эвальд Георг фон Клейст изобрел первый конденсатор – лейденскую банку. 1749–1789: Буффон написал «Histoire naturelle». 1750: Джозеф Блэк описал скрытую теплоту. 1751: Бенджамин Франклин установил, что молния – это электричество. 1755: Иммануил Кант выдвинул газовую гипотезу в «Всеобщей истории природы и теории небес». 1761: Михаил Ломоносов открыл атмосферу Венеры. 1763: Томас Бейс опубликовал первую версию теоремы Байеса, заложив основу для байесовской вероятности. 1771: Шарль Мессье опубликовал каталог астрономических объектов (объектов Мессье), включающий галактики, звездные скопления и туманности. 1778: Антуан Лавуазье (и Джозеф Пристли) открыли кислород, что привело к опровержению теории флогистона. 1781: Уильям Гершель объявил об открытии Урана, впервые в новейшей истории расширив известные границы Солнечной системы. 1785: Уильям Уизеринг опубликовал первое подробное описание применения наперстянки (digitalis) для лечения отеков. 1787: Жак Шарль сформулировал закон идеальных газов (закон Шарля). 1789: Антуан Лавуазье сформулировал закон сохранения массы, который стал основой химии и началом современной химии. 1796: Жорж Кювье установил факт вымирания видов. 1796: Эдвард Дженнер представил исторический отчет об оспе. 1796: Ханаока Сейсю разработал метод общей анестезии. 1800: Алессандро Вольта открыл электрохимический ряд и изобрел гальванический элемент (батарею).

18001849

1802: Жан Батист Ламарк: телеологическая эволюция. 1805: Джон Далтон: Атомная теория (в химии). 1820: Ганс Кристиан Эрстед обнаруживает, что ток, проходящий по проводу, отклоняет стрелку компаса, устанавливая глубокую связь между электричеством и магнетизмом (электромагнетизмом). 1820: Майкл Фарадей и Джеймс Стоддарт обнаружили, что легирование железа хромом позволяет получить нержавеющую сталь, устойчивую к окислению (коррозии). 1821: Томас Иоганн Зебек впервые наблюдает свойство полупроводников. 1824: Карно: описал цикл Карно – идеальный тепловой двигатель. 1824: Джозеф Аспдин разрабатывает портландцемент (бетон), нагревая в печи измельченный известняк, глину и гипс. 1827: Эварист Галуа разрабатывает теорию групп. 1827: Георг Ом: Закон Ома (электричество). 1827: Амедео Авогадро: Закон Авогадро (закон идеального газа). 1828: Фридрих Вёлер синтезировал мочевину, опровергнув теорию витализма. 1830: Николай Лобачевский создал неевклидову геометрию. 1831: Майкл Фарадей открывает явление электромагнитной индукции. 1833: Ансельме Пайен выделяет первый фермент – диастазу. 1837: Чарльз Бэббидж предлагает проект создания вычислительной машины общего назначения, полной по Тьюрингу, названной Аналитической машиной. 1838: Маттиас Шлейден: все растения состоят из клеток. 1838: Фридрих Бессель: первое успешное измерение звездного параллакса (для звезды 61 Лебедя). 1842: Кристиан Допплер: эффект Доплера. 1843: Джеймс Прескотт Джоуль: Закон сохранения энергии (Первый закон термодинамики), также 1847 – Гельмгольц, Закон сохранения энергии. 1846: Иоганн Готфрид Галле и Генрих Луи д’Аррест: открытие Нептуна. 1847: Джордж Буль: публикует «Математический анализ логики», определяющий булеву алгебру; уточнена в его работе 1854 года «Законы мышления». 1848: Лорд Кельвин: абсолютный ноль.