Натурфилософский период

Античная цивилизация – удивительно яркая страница в истории человечества. Классическая античная культура оказала влияние на все дальнейшие этапы развития духовной культуры. Античная культура дала человечеству первые гражданские институты, выдающихся мыслителей, исследователей, удивительные произведения литературы, искусства, технические изобретения, привела к становлению науки как особой сферы духовной культуры. Дальнейшее развитие в Древней Греции получила письменность. К IV веку до н.э. греки перешли к способу письма слева направо, утвердившемуся позднее в европейских языках (финикийцы писали справа налево). Начиная с VII века до н.э. греки писали на папирусе особой палочкой или кистью. О технологии изготовления писчего материала из папируса мы знаем из сочинений Плиния Старшего. Стебель папируса делился острой иглой на волокна. Волокна укладывали вдоль и поперек на доску и смачивали их илистой водой из Нила. Вода с большим содержанием ила служила соединительным материалом. Полученные волокнистые листы отжимали прессом и сушили на солнце, затем отбивали молотком и разглаживали. Образующийся таким образом писчий материал сшивался из листов в свитки, имевшие в длину 8-10 метров. Свитки сворачивали вокруг палки с загнутыми концами. Палку называли "пупом", отсюда выражение "дочитать до пупа", то есть до конца. Листок папируса назывался "хартес", а также "библион". Отсюда происходят слова "хартия", "карта", вошедшие в европейские языки. Слово "библион" означало также сочинение, письмо. Отсюда появился термин "библиотека" и множество других терминов, относящихся к книжному делу.

Историю античной науки принято делить на четыре этапа в соответствии с возникавшими центрами научных знаний: ионийский, афинский, александрийский и древнеримский.

Ионийский этап

Ионийский этап охватывает в основном VI век до н.э. К этому времени древнегреческая цивилизация занимала обширный район Средиземноморья, Малую Азию и черноморское побережье, сформировались города-государства (полисы). В VI веке до н.э. среди полисов выделялся Милет – главный город ионийской колонии, расположенный на побережье Эгейского моря. Ионийский этап развития древнегреческой натурфилософии связан с именами Фалеса (625-547 годы до н.э.), Гераклита (544-483 годы до н.э.), Анаксимена (585-524 годы до н.э.), Анаксимандра (610-546 годы до н.э.), Пифагора (582-500 годы до н. э.), Эмпедокла (490-430 годы до н.э.).

Основателем Милетской школы и первым представителем, возглавляющим список "семи мудрецов" греческой натурфилософии, был Фалес. Он занимался торговлей, много путешествовал. В зрелые годы познакомился с достижениями Египетской и Вавилонской школ математики и астрономии. Бросил торговать, посвятил себя наукам, прежде всего астрономии и математике, окружил себя учениками. Умер в преклонном возрасте от солнечного удара. Сочинения Фалеса не сохранились, однако известны его философские воззрения и научные достижения. По свидетельству Прокла (410-485 годы н.э.), Фалес открыл ряд теорем о свойствах углов треугольников, окружности. Им предложен способ определения расстояния до корабля в море, основанный на подобии треугольников, аналогичный способ определения высоты египетских пирамид. Фалес впервые определил, что янтарь, натертый материей, притягивает предметы, обнаружил притяжение железных опилок некоторыми рудами. Фалес сумел предсказать солнечное затмение в 585 г. до н.э. в Ионии, считал, что Луна светит не собственным, а отраженным светом. Фалес указал на Полярную звезду и созвездия, важные для мореплавания. Он считал, что Земля – остров, плавающий в океане воды, и имеет форму цилиндра, вокруг которого вращаются три небесных сферы. Вода, по Фалесу, является началом всего сущего. Из воды образовались земля, воздух и живые существа. Фалесу приписывают ряд изречений, ставших классическими: "Мудрее всего время, потому что оно все открывает"; "Быстрее всего ум, потому что он все обегает"; "Не множество слов доказывает рассудительность мнения" и другие.

Анаксимандр был учеником Фалеса. Он автор первого в Греции научного сочинения "О природе". Анаксимандр считал первоначалом не воду, как Фалес, а качественно неопределенное вещество "апейрон" – туманную массу, из которой все произошло. Анаксимандр впервые высказал идею о сохранении материи. Он считал развитие живого мира эволюционным процессом. Человек в результате эволюции произошел от рыбы, считал Анаксимандр. Космологические идеи Анаксимандра близки к идеям Фалеса: Земля имеет форму плоского цилиндра, вокруг нее вращаются небесные кольца – солнечное, лунное и звездное. Однако, по Анаксимандру, Земля ни на что не опирается в мировом пространстве. Это заключение является важнейшим достижением Милетской школы. Анаксимандр изобрел достаточно сложный астрономический инструмент – квадрант, способствовавший развитию астрономии и методов навигации, создал первую географическую карту в виде медной доски с нанесенными на нее очертаниями материков, островов и рек.

Учеником Анаксимандра был Анаксимен. По его учению все сущее происходит из воздуха и возвращается обратно в воздух. Воздух бесконечен и вечен. Сгущаясь, образует облака, воду и землю, разрежаясь, превращается в огонь. Человеческая душа состоит из воздуха. Анаксимен считал, что звезды дальше планет (Анаксимандр считал, что звезды ближе), состоят из огня, но мы не ощущаем его тепла из-за большего удаления от звезд.

Гераклит – уроженец Эфеса в Малой Азии, был аристократом по происхождению. Его сочинение "О природе" дошло до нас в отрывках. Это произведение, изложенное загадочным, афористическим языком дало, очевидно, и прозвище Гераклиту – "Темный". Первоначалом всего сущего Гераклит считал огонь. Из огня произошли мир в целом, все вещи и даже человеческие души. Под огнем Гераклит понимал не обычное пламя, но вечно существующий космос, который не создан Богом, а существует всегда. Вещи возникают из огня не произвольно, а в соответствии с необходимостью, которую Гераклит назвал "логосом". Жизнь природы – непрерывное движение огня. "На огонь обменивается все, и огонь – на все, как на золото товары и на товары золото". По Гераклиту нет ничего неизменного. Он говорил: "В одну и ту же реку нельзя войти дважды". Гераклит считал любое знание относительным, требующим дополнительного определения. Ему принадлежит высказанный в связи с этим афоризм: "Морская вода – чистейшая и грязнейшая: рыбам она пригодна для питья и целительна, людям же для питья непригодна и вредна". Гераклит был сторонником установления жесткого государственного законодательства. Он считал, что "своеволие следует гасить скорее, чем пожар", "за закон люди биться должны, как за стены родного города". Гераклит считал, что в основе познания лежат ощущения, но только мышление приводит к мудрости.

Эмпедокл из сицилийского города Агригента полагал, что все в мире состоит из сочетаний четырех элементов (стихий): земли, воды, воздуха и огня. Источником развития Эмпедокл считал противоположные силы: "любовь и вражду", соединяющие материальные элементы. Любовь и вражда, по Эмпедоклу, механически действуют на стихии, непрерывно смешивают их и вновь отделяют. Историческое значение имеет впервые высказанная Эмпедоклом догадка о закономерности эволюции живых существ в результате естественного отбора. Эта догадка приведена Эмпедоклом в его философской поэме "О природе". Интересно отметить, что Эмпедокл занятия философией считал выше обладания властью. Он отверг царскую корону, предложенную ему сицилийцами.

Имя Пифагора известно прежде всего в связи с теоремой, носящей его имя. Скорее всего, эта теорема была известна до Пифагора в Китае и Вавилоне, но доказательство ее принадлежит Пифагору. В средние века в Германии и Франции эту теорему называли почему-то "мостом ослов". А на Арабском Востоке она носила название "теорема невесты". Дело в том, что в "Началах" Евклида теорема называлась "теоремой нимфы" за сходство чертежа, поясняющего теорему, с пчелкой, бабочкой, что по-гречески – "нимфа". "Нимфами" называли также молодых женщин и невест. Переводчик на арабский перевел "невеста", а не "бабочка". По легенде, Пифагор принес в жертву 100 быков, когда ему удалось доказать свою теорему. Эта теорема – лишь малая часть научного наследия Пифагора и его учеников.

Пифагор родился на острове Самос у берегов Малой Азии. Еще в юности он покинул родину и отправился путешествовать в Египет. Там он попал в плен к персам, и его увезли в Вавилон, поразивший Пифагора своим великолепием и красотой. В Вавилоне он учился у халдейских мудрецов, изучал математику, астрономию. После возвращения на родину Пифагор создает в греческой колонии Кротон (южная Италия) свою философскую школу, попасть в которую было очень сложно. Среди испытаний, которым подвергались кандидаты, – обет пятилетнего молчания. Школа являлась, по сути дела, аристократическим союзом, имевшим целью нравственное преобразование жизни. Школа Пифагора положила начало направлению в античной науке, называемому иногда идеалистическим. Оно было воспринято Парменидом, Зеноном и развито в наиболее логичной форме Платоном. Сегодня трудно определить, что из учения пифагорейцев принадлежит самому Пифагору, а что его ученикам. Одним из основных научных положений, выдвигаемых пифагорейцами, является учение о числе как об основе Вселенной. По этой теории, все в мире может быть определено числами, сведено к правильным геометрическим фигурам – многогранникам. Даже звук может быть выражен числом, поскольку, например, удары молотков различного веса по наковальне дают различную высоту тона, а вес молотков можно измерить. Пифагорейцы считали целые числа божественными, а единицу неделимой. Однако возник кризис такого представления, когда пифагореец Гиппас обнаружил несоизмеримость диагонали квадрата и его стороны. Это послужило причиной введения понятия иррационального числа и расширения самого понятия "число". Пифагорейцы считали мир состоящим из пяти элементов (стихий): земли, воздуха, огня, воды и эфира. Им принадлежит мнение о шарообразности Земли. Пифагореец Аристарх Самосский (310-230 годы до н.э.) выдвинул гипотезу о вращении шарообразной Земли вокруг Солнца, но эта гипотеза осталась без внимания. Средством очищения души от духовной грязи пифагорейцы считали музыку и математику. Математика связывалась с музыкой гармонией чисел. Так, например, длина струн монохорда и музыкальные интервалы имели определенные числовые отношения. Прекрасное рассматривалось как целое, части которого пропорциональны. Пифагорейцами введено правило "золотой пропорции".

Пифагор отстаивал идею о переселении душ – "метемпсихоз". Он утверждал, что помнит три переселения своей души за 206 лет, факты из предыдущих жизней. Пифагор считал, что человеческая душа, заключенная в темницу тела, путем аскетики и самоусовершенствования возвышается к Богу. Пифагору принадлежат заповеди: "Делай лишь то, что впоследствии не огорчит тебя и не принудит раскаиваться"; "Не закрывай глаза, когда хочется спать, не разобравши своих поступков в прошедший день"; "Приучайся жить просто, без роскоши". Пифагор любил повторять: "Мы должны всеми силами стремиться к истреблению во всех вещах излишеств и огнем и мечом изгонять из тела болезни, из души – невежество, из живота – обжорство, из городов – призыву к бунту, из семьи раздоры". Пифагор считал, что нет большего преступления, чем анархия и хаос.

Пифагореизм как течение в античной науке просуществовал до конца древнеримского этапа, а в форме неопифагореизма – до III века н.э.

Афинский этап

Афинский этап охватывает 480-330 годы до н.э., от окончания персидских войн до подчинения Александром Македонским греческих городов-полисов. В этот период возвышаются Афины – город-империя. В Афинский этап окончательно выделились две линии античной философии. Первую из них представляет великая троица античных философов: Сократ (469-399 годы до н.э.), Платон (428-347 годы до н.э.) и Аристотель (384-322 годы до н.э.). Вторую – Демокрит (460-370 годы до н.э.) и Левкипп (500-440 годы до н.э.).

Строго говоря, Сократ не занимался натурфилософией, но его философские взгляды оказали на развитие науки существенное влияние. Природа в философии Сократа отражалась в этических категориях. Жизнь Сократа прошла в беседах и критике. Прежде всего, Сократ критиковал афинскую демократию, считая главным ее недостатком некомпетентность должностных лиц, избиравшихся путем жребия. Сократ ничего не писал. Его философские воззрения дошли до нас в форме бесед, диалогов, переданных учениками Сократа – Ксенофонтом и Платоном. В молодые годы Сократ был воином, показывавшим чудеса храбрости и самообладания. Даже в холода он ходил в плаще и босиком. Женился поздно, в 40 лет. На вопрос, следует ли жениться, отвечал: "Как бы ни поступил, все равно будешь раскаиваться". Жил бедно и не стремился к богатству. Сократ был казнен по приговору суда. Обвинение против него содержали три пункта: безбожие, введение новых божеств (имелся ввиду его "внутренний голос", "демон Сократа") и развращение юношества. Приговор он привел в исполнение сам, как того требовали законы: спокойно выпил бокал с ядом. Сократ считал строение мира непознаваемым. Познать можно только самого себя. "Познай самого себя" – это формула Сократа. Задача знания – искусство жить. Разработанный Сократом своеобразный метод исследования, основанный на вопросах, получил название "сократовской иронии".

Платон принадлежал к знатной аристократической семье. В молодые годы он подпал под философское влияние Сократа, стал его виднейшим учеником и последователем. В своей философии Платон опирался также на учения пифагорейцев, Парменида, Гераклита. Платон излагал свои взгляды в форме философских диалогов. Известно около тридцати таких сочинений, среди которых "Софист", "Парменид", "Государство" и др. Платон выдвинул теорию существования бестелесных форм вещей, называемых "видами" или "идеями". Идеи вечны и являются бытием, а материя и пространство по Платону – небытие. Чувственный мир при этом занимает некоторое промежуточное положение между бытием и небытием, поскольку чувства преходящи, зависят от пространства и времени. Источником познания служат воспоминания бессмертной души о мире идей, созерцаемом душой до вселения в смертное тело, душа же бессмертна. Мир Платона – фантастический мир идей, образов совершенства, по отношению к которому материальный мир всего лишь отражение, тень мира идей. Абсолютными ценностями являются истина, добродетель и красота. Платон приводил доводы в пользу этих ценностей на основе знаний, полученных в математике и астрономии. Термин "астрономия" ("упорядочивание звезд", "nomos" – порядок) Платон заменяет термином "астрология" ("рассуждение о звездах", "logos" – рассуждение). Позднее термины "астрономия" и "астрология" стали существовать независимо. Платон принимал взгляды Пифагора на значение чисел и идеальных пропорций. Он придавал божественное значение звездам, Солнцу, Луне, планетам. В сочинениях Платона большое внимание уделено проблеме построения идеального государства. Платон считал, что если предоставить обществу естественный ход развития, то в конце концов государство придет в упадок, наступит господство толпы и демагогов. Государство должно делиться на классы: правителей, философов, воинов и низших слоев населения – ремесленников и земледельцев. Философам отводилась значительная роль в управлении государством.

В течение сорока лет Платон излагал свое учение в созданной им Академии. Название "Академия" философской школы Платона происходит от имени легендарного героя Академоса. Занятия проходили в саду имени этого героя. Платон был прекрасным оратором, что немало содействовало успеху его школы. Преподавание в Академии не прекратилось после смерти Платона. Академия просуществовала почти 1000 лет и была закрыта Юстинианом в 525 году н.э. Мировоззрение Платона оказало существенное значение на становление и развитие естественных наук. Платоновское понятие космоса было классическим в античной науке. Космос появился, по Платону, в результате акта творения. Космос имеет семь небесных кругов, соответствующих известным тогда планетам и Солнцу и Луне, которые движутся вокруг шарообразной Земли. Платону не была чужда и изобретательская деятельность. Так, например, он построил своеобразный будильник, применив принцип реле. Попадавшие в сосуд капли воды, дойдя до определенного уровня, с силой прорывалась в другой, нижний по отношению к первому сосуду. Вытесненный воздух проходил по трубе в статую флейтиста, которая издавала достаточно громкий звук.

Сочинения Аристотеля, дошедшие до нас, представляют собой энциклопедию научных знаний античности, включающую и естественные науки (физику, механику, математику, астрономию, биологию), и гуманитарные науки (психологию, историю, экономику), и философию. Творческий гений Аристотеля сочетался с великим даром организатора науки, позволившим свести разрозненные сведения, обширный научный материал, накопившийся к тому времени, в единое целое, в стройную научную систему. Система знаний, собранных и систематизированных Аристотелем, служила почти две тысячи лет остовом, каркасом науки.

Аристотель родился в Стагире, во Фракии (греческая колония). Отец его был врачом. Аристотель учился в Академии Платона, пробыв в ней в общей сложности около 20 лет. После смерти учителя он отправился путешествовать по Греции. С 343 по 340 год до н.э. Аристотель был воспитателем сына Филиппа Македонского – будущего Александра Великого, и находился в столице Македонии Пелле при дворе Филиппа. Вернувшись в Афины в 335 г., Аристотель основал свою философскую школу – Ликей, названную так по имени священного сада Аполлона, в котором была расположена школа. Ликей являлся одним из афинских гимнасиев (греч. "место для упражнения"). Аристотель во время занятий или бесед любил прогуливаться с учениками по саду. Прогуливаться, прохаживаться по-гречески – "peripateo", поэтому школа получила название перипатетической. Аристотель руководил Ликеем 13 лет. После смерти Александра Македонского в Вавилоне Аристотель бежал из Афин, обвиненный в колдовстве; по сути дела это было гонение на него как на представителя промакедонской партии. Своим бегством Аристотель пытался избавить афинян от вторичного преступления против философии (первым, как считал Аристотель, была казнь Сократа в 399 году до н.э., за 76 лет до бегства Аристотеля). Спустя год Аристотель умер в возрасте 62 лет в г. Халкида на острове Эвбея (по преданию, Аристотель бросился в море с утеса, отчаявшись выяснить причину приливов и отливов).

Из наследия Аристотеля сохранились трактаты, представляющие собой конспекты его лекций, написанные в повествовательной форме. С точки зрения естествознания представляют интерес в первую очередь трактаты "Физика", "О небе", "О возникновении и уничтожении", "Meтеорология", а также написанные в форме вопросов и ответов "Проблемы" и "Механика". Сочинения Аристотеля в форме диалогов не сохранились, и мы знаем о них из пересказов. По Аристотелю, физика является ключом к пониманию мира, однако в понятие "физика" он вкладывал несколько иной смысл, чем мы вкладываем сегодня. В его "Физике" нет математических формул, приборов и экспериментов. Под физикой он понимал природу, поведение тел в естественном состоянии. Мы и сейчас говорим – уж такова природа того или иного явления. Аристотель в своих исследованиях пытался отыскать "природу", естественный характер вещей. Материя, как считал Аристотель, это исходный субстрат каждой вещи. Она состоит из четырех стихий: земли, огня, воздуха и воды. К ним добавляется и пятая – эфир. Первые четыре стихии переходят одна в другую, образуют вещества. Пятая стихия – эфир – вечна и неизменна. Мир, по Аристотелю, неоднороден. В подлунном мире вещи возникают, разрушаются и исчезают. Небесный, надлунный мир – мир небесных сфер – вечен, неизменен и нерушим.

Стержнем физических представлений Аристотеля является его учение о движении и пространстве. Движению Аристотель придавал широкий смысл, понимал его как любое количественное или качественное изменение. Изменение положения тел Аристотель определял как частное, локальное движение. В свою очередь локальные движения он разделял на естественные и насильственные. Естественные движения бывают прямолинейными (например, падение тел) и круговыми (вращение звезд) и не требуют никакой силы. Регулярность и вечность кругового движения обусловлена перводвигателем, сообщившим это движение сферам, к которым прикреплены звезды. Центр вращения находится в центре Земли.

В представлениях Аристотеля о насильственном движении предполагается, что движущееся тело постоянно находится под воздействием силы, при этом скорость движения обратно пропорциональна сопротивлению среды. Отсюда следует, что, если сопротивление среды отсутствует (движение в пустоте), тело приобретает неограниченную скорость. Это противоречило обыденным представлениям, поэтому Аристотель пришел к выводу о невозможности существования пустоты в природе. По заключению Аристотеля, "природа не терпит пустоты". Все пространство – "пленум" ("полное") заполнено материей. Свойства пространства зависят от свойств тел, движущихся в пространстве. Нет, по Аристотелю, и времени, существующего независимо от движения и происходящих событий. По Аристотелю, при отсутствии внешней силы тело двигаться не может. А как быть с движением брошенного тела, каким образом оно поддерживает свое движение? Как быть с движением стрелы, выпущенной из лука? Аристотель объясняет это движение свойствами среды – воздуха, который подталкивает движущееся тело, как парус по ветру, воздухом, который занимает место, освобождаемое телом при движении. Следствием представлений Аристотеля о движении является вывод о пропорциональности скорости падения тел в данной среде весу тела. Постепенное увеличение скорости при падении Аристотель объяснял увеличением веса при приближении тела к предопределенному месту. Заслугами Аристотеля в области естествознания являются также формулировка правила сложения перемещений (для частного случая перпендикулярности перемещений), правил равновесия рычага, описание действия блоков и весов.

Вклад Аристотеля в биологию считается даже большим, чем в физику. Он собрал и классифицировал огромный материал по анатомии животных. В биологии Аристотель руководствовался идеей стремления всего в природе к совершенству. Он определил жизнь как способность к самообеспечению, к независимому росту и распаду. Вместе с тем, Аристотель отвергал идею эволюции и считал, что все виды животных неизменны.

Выдающимся достижением Аристотеля является создание им формальной логики. Основой для логики явилась идея классификации, которая проходит через все труды Аристотеля. Будучи учеником Платона, Аристотель тем не менее отвергал ряд принципиальных позиций в мировоззрении своего учителя. "Платон мне друг, но истина дороже", – говорил Аристотель. Аристотель, в отличие от Платона, считал материальный мир реально существующим, истинным бытием обладают конкретные вещи, а не платоновские "идеи". Отвергнуто было и "идеальное государство" Платона. В обобщающем труде "Политика" Аристотель показал цикличность смены форм государственной власти: монархия, тирания, аристократия, олигархия, демократия. Аристотель считал, что нельзя допускать, чтобы государства принимали форму тирании, олигархии или чистой демократии: в этих случаях государства не могут служить благу граждан. "Быть хорошим и счастливым - две стороны одного и того же стремления" - так считал Аристотель.

На развитие естественных наук оказала существенное влияние идея атомистического строения материи, выдвинутая и развитая Демокритом. Демокрит родился в городе Абдеры во Фракии на берегу Эгейского моря в семье богатого торговца и рабовладельца. Он много путешествовал, побывал в Месопотамии, Египте, Индии. Побывал он и в Афинах, где встречался с Сократом. Сочинения Демокрита не дошли до нас, и их содержание раскрывается в сочинениях других авторов, излагающих суть учения Демокрита об атомах (атомизм Демокрита) и другие его воззрения. По Демокриту, атомы (atomos - неделимый) составляют материальную основу Вселенной. Атомы вечны, и Вселенная, состоящая из атомов и пустоты, также вечна. Атомы находятся в непрерывном движении, перемещаются в пространстве. Атомы различны по размерам и форме и недоступны для человеческого восприятия. Все предметы образуются из атомов и их сочетаний, как из букв слова.

Таким образом, Демокрит положил начало материализму в философии в противовес идеализму Пифагора и Платона. Демокрит считал пространство бесконечным, пустоту – реально существующей, Вселенную – вечной и бесконечной в пространстве. Он отрицал случайность событий, рассматривал ее как результат незнания. Источником познания Демокрит считал чувственное восприятие, но это восприятие происходит на низком, "темном" уровне. "Светлый" уровень обеспечивается только разумом, ведущим к познанию сущности Мира, состоящего из атомов и пустоты. Демокрит объяснял чувственное восприятие объектов истечением от них тонких оболочек – "идолов", воздействующих на органы чувств. Он признавал существование души у человека, которая также состоит из атомов - самых мелких. Демокрит разрабатывал и вопросы из области математики, физики, философии, психологии, медицины, искусства, этики.

Александрийский этап

Считается, что третий этап развития античной науки, называемый также эллинистическим (эллинским), начался с подчинения Александром Македонским греческих полисов (примерно 330 год до н.э.). Научным центром становится новая столица Египта – Александрия, основанная Александром в 332 году до н.э. и названная его именем. За расширением границ империи последовало оживление торговли, развитие ремесел, транспорта. В техническом совершенствовании нуждались и производственная сфера, и военная. В военные действия все чаще стали вовлекаться машины и механизмы. Впервые "заказчиками" в проведении научных исследований становятся военные.

Вполне вероятно, что правители Македонии – Александр Великий и его приемники Птолемеи – были первыми, осуществившими попытку государственной организации и финансирования науки. В Александрии в начале III века до н.э. был организован Александрийский музей – мусейон (от греч. museion – храм муз), явившийся первым государственным исследовательским институтом, музеем и библиотекой, где сосредоточились уникальные памятники древней науки. Считалось, что в мире нет какого-либо более или менее ценного произведения, оригинал или копия которого не хранились бы в Александрийской библиотеке. По различным оценкам, число книг в Александрийской библиотеке доходило до 700000. Сотни рабов ежедневно трудились над переписыванием и сортировкой свитков.

Судьба Александрийской библиотеки трагична. Первый существенный урон библиотеке был нанесен в 47 году до н.э. войсками Юлия Цезаря, прибывшего в Александрию, чтобы вернуть Клеопатре египетский трон. Цезарь приказал сжечь флот, стоящий в гавани. Начавшийся пожар охватил и библиотеку. Часть библиотеки была взята римлянами в качестве военного трофея и отправлена на корабле в Рим, но корабль на пути затонул. Полностью библиотека была уничтожена арабами в VII веке во время взятия города мусульманским халифом Омаром. По преданию, Омар сказал: "Если в этих книгах то же, что и в Коране, – они бесполезны; если не то же – вредны".

Как научная школа Александрийский музей стал преемником Ликея Аристотеля и на первых порах был связан с ним. Последний выдающийся руководитель Ликея Стратон преподавал одновременно и в Афинах и в Александрии. Вскоре Александрийский музей встал на самостоятельный путь развития. Исследования, проводившиеся в Александрийском музее, не имели той широты охвата, как у Аристотеля, но особенно интенсивно изучались астрономия, оптика, механика и математика. Наибольший вклад эллинистический век внес в математику и механику, в развитие письменности. К III веку до н.э. наряду с папирусом как писчий материал начинает использоваться пергамент, представляющий собой выделанную особым образом кожу телят или козлят. Название этого материала происходит от малоазиатского полиса Пергама, являвшегося важным центром античной культуры в эллинский период, где производство пергамента получило широкое распространение. Листы пергамента сшивались в свитки. Отдельный свиток стали называть "томос", что означало "отрезанная часть", то есть часть рукописи, когда она не умещалась на одном свитке. На пергаменте можно было писать с обеих сторон, использовать его повторно, смыв краску. Пергамент был намного прочнее, чем папирус, его можно было сгибать, не боясь сломать.

К концу эллинского периода античной науки письменность входит в обыденную повседневную жизнь античного мира. Для обучения письму использовались деревянные дощечки, покрытые воском – кодициллии (от слова "codex" – ствол дерева, бревно). Понятие "кодекс" как свод законов появилось позднее, а исходное значение этого слова – деревянная книга. Римляне называли кодексом сшитые тетради, составленные из листов пергамента. Интересно происхождение и современного термина "стиль", означающего литературный почерк, систему выразительных приемов. Секретарь Цицерона (106-43 годы до н.э.) Тирон, писавший под диктовку, изобрел стенографию. Буквы на воске писались специальным острым грифелем, называемым "стилос", или "стиль". Противоположная, тупая сторона грифеля использовалась для стирания написанного.

С Александрийским этапом античной науки связаны прежде всего имена Евклида (IV - нач. III века до н.э.), Архимеда (287-212 годы до н.э.), Эпикур а (341-270годы до н.э.).

Евклид был крупнейшим математиком своего времени. О жизни Евклида известно мало, но каждый школьник изучает его бессмертное творение – геометрию, впервые изложенное как единое, целое учение в его знаменитых "Началах". Современные учебники геометрии по сути дела пересказывают "Начала". В английских школах до сих пор некоторые разделы геометрии изучаются именно по "Началам".

Евклид был приглашен в Мусейон царем Египта Птолемеем I, основавшим Александрийский музей. В Александрии Евклид работал с 310 г. по 280 г. до н.э. Здесь он создал математическую школу и написал для учеников свой великий труд. "Начала" состоят из 13 книг, каждая из которых построена по единой логической схеме. Вся математическая система Евклида основана на пяти аксиомах и пяти постулатах, принимаемых без доказательств. В их числе знаменитый пятый постулат о параллельных прямых. Позднее к 13 книгам "Начал" было добавлено еще две, написанные не Евклидом. В "Началах" обобщены и отражены достижения всей математики того времени, и многое из того, что отражено в "Началах", принадлежит не самому Евклиду, а другим античным математикам, в частности Евдоксу (408-355 годы до н.э.) и Пифагору. Но созданный Евклидом метод аксиом позволил изложить геометрию как единое, логически связанное учение, носящее его имя – геометрия Евклида.

Влияние "Начал" испытали на себе практически все крупнейшие ученые мира. А. Эйнштейн считал, что "это произведение мысли дало человечеству уверенность в себе". Кроме "Начал" Евклид написал труды по теории музыки, астрономии, оптике. Евклид считал математику совершеннейшей из наук, "чистой" наукой. Однажды один из учеников Евклида спросил его о том, какова польза от штудирования "Начал". В ответ Евклид приказал рабу: "Дай ему три монеты, – он ищет выгоды, а не знаний". Подругой легенде, Птолемей I, начавший изучать математику, посчитал это занятие слишком сложным и долгим делом и попросил у Евклида совета, как сделать изучение более легким. Ответ Евклида "К геометрии нет царской дороги" стал крылатым выражением о сложности математики.

Другим выдающим ученым Александрийского этапа был Архимед, живший во времена Пунических войн между Римом и Карфагеном за господство на Средиземном море. Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Он приходился родственником сиракузскому царю Гиерону II. Отец Архимеда Фидий был математиком и астрономом. Он дал сыну хорошее образование, ввел его в научный мир. В Александрии, где учился Архимед, в то время работали ученики Евклида, в частности Эратосфен. Там, в Александрии, Архимед познакомился с трудами Демокрита, Евдокса, Евклида. Архимед прославился как механик и математик, поразивший не только современников, но и потомков оригинальностью мышления, изобретательностью. Вот лишь перечисление важнейших открытий, сделанных Архимедом в области механики и математики.

Архимед показал, что площадь круга радиусом г, лежит между величинами 21/7 r² и 223/71 г². Число 22/7 обозначают "π" и называют "архимедовым". Архимед доказал, что объемы цилиндра, шара и конуса, имеющих одинаковую высоту и ширину, относятся как 3:2:1, соответственно. Архимед считал установление этого соотношения своим крупнейшим достижением и завещал изобразить сущность этой теоремы на своей могильной плите. По этому изображению впоследствии, почти через 200 лет, Цицерон нашел могилу Архимеда. Архимед вывел закон о рычаге, определяющий зависимость между грузами на концах рычага и плечами при равновесии. Предание гласит, что восхищенный открытием этого закона, Архимед воскликнул: "Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю". Здесь, конечно, Архимед погорячился. Работая рычагом, можно выиграть в силе, но неизбежен проигрыш в расстоянии. Поэтому даже если бы нашелся рычаг и точка опоры, то для того чтобы сдвинуть Землю на один сантиметр усилием руки, пришлось бы затратить миллионы лет.

Архимед изобрел и построил винт для поднятия воды ("архимедов червяк"). Такие механизмы можно встретить и сейчас при откачке засоренной воды, когда невозможно использовать шланги. Архимеду принадлежит и изобретение червячной передачи, широко используемой в современной технике на передаче вращения (в редукторах). Архимед нашел способ вычисления центра тяжести некоторых тел, что особенно важно при определении устойчивости машин, кораблей и т.д. Архимед установил закон о плавучести тел, носящий его имя, при этом объяснение Архимеда этого сложного по сути закона было ясным и понятным. Легендой стал и повод, приведший к открытию этого закона. Витрувий в своем сочинении "Об архитектуре" приводит следующий рассказ: "Во время царствования Гиерона в Сиракузах, этот царь, окончив благополучно одно очень важное для него дело, возымел намерение принести в жертву богам одного из храмов золотой венок. Царь заказал мастеру за большую цену сделать этот венок и дал ему золото на вес. Мастер представил свою работу, которая очень понравилась царю, и венок оказался по весу точно равным весу выданного золота. Однако вскоре обнаружили, что мастер украл часть золота и добавил серебро. Царь был сильно разгневан этим обманом, но не знал, как уличить мастера в краже. Он просил Архимеда постараться найти такой способ. Однажды Архимед, находясь в ванне и размышляя об этом, случайно заметил, что по мере погружения его в ванну вода выступала через края. Это обстоятельство открыло Архимеду способ, который он искал. Не медля, в чрезвычайной радости выбежал Архимед голый и, направляясь к своему дому, кричал, что нашел то, чего искал. Он кричал по-гречески "eureca, eureca..." (эврика, эврика, что значит – "нашел, нашел").

Рассказывают, что после этого открытия Архимед заказал два куска одинакового веса, равного весу венка, один кусок из золота, другой из серебра. Сначала он погрузил в сосуд, наполненный водой, серебряный кусок, который по мере погружения своего вытеснил некоторое количество воды, соразмерно своей величине. Потом, вынув кусок серебра, Архимед налил в сосуд воды столько, сколько из него вытекло. Наполнив его затем до краев и измерив количество воды, вышедшее из сосуда, он узнал, какое количество воды соответствует куску серебра известного веса. После этого он погрузил в сосуд, доверху наполненный водой, кусок золота, вынул его, измерил количество воды, как прежде, и нашел, что кусок золота вытеснил воды уже не столько и что количество ее было меньше на такую величину, насколько меньше объем золотого куска против серебряного. Потом Архимед опять наполнил водой сосуд и погрузил туда венок, который вытеснил больше воды, нежели кусок золота такого же веса, как венок. Таким образом, рассуждая о количестве вытесненной венком воды, Архимед узнал, что в золото было подмешано серебро, и ясно показал обман мастера". Свой закон по гидростатике о плавании тел Архимед изложил в дошедшем до нас сочинении "О плавающих телах".

Архимед был величайшим изобретателем-механиком, причем многие его изобретения использовались в военных целях. Во время второй Пунической войны Архимед возглавлял оборону Сиракуз, осаждаемых римлянами. По легенде, описанной Лукианом (род. ок. 125 года до н.э.), Архимеду удалось во время осады Сиракуз при помощи зеркал зажечь римские корабли, сфокусировав излучение Солнца. По поводу возможности зажечь корабли сфокусированным солнечным излучением возникли многочисленные споры. Последние эксперименты, проведенные греческим физиком Саккосом в 1973 г. показывают, что в принципе такая возможность существует. Архимед построил для обороны Сиракуз металлические машины. Плутарх указывает, что эти машины позволяли "в римлян сыпать стрелы и камни весом в 10 талантов" (до 500 кг). Другие машины, как пишет Плутарх, "захватывали суда, поднимали их в воздух и затем кормою погружали в воду". Римляне в страхе обращались в бегство. "Что же, придется нам прекратить войну против Геометра", – грустно шутил римский полководец Марцелл, отводя войска и флот от стен Сиракуз. Ворота города открыло предательство. Архимед был убит римским воином. Плутарх так описывает последние минуты великого ученого: "Архимед занимался рассмотрением какой-то геометрической фигуры, напрягши ум, был так занят, что не слышал шума в городе вследствие занятия его римскими войсками. Вдруг предстал перед ним воин и велел Архимеду немедленно следовать за ним. Архимед не пожелал этого исполнить, прежде, нежели решит задачу, которой был занят. Воин в гневе обнажил меч и убил Архимеда". По легенде, Архимед сказал воину перед смертью: "Не трогай моих чертежей!" Архимед был погребен Марцеллом с большими почестями.

Отметим, что в трудах Архимеда, может быть, впервые наука использовалась для решения технических задач. Изготовленный Архимедом планетарий считался вершиной точной механики. В качестве трофея он был перенесен в Рим.

Последним крупным философом эпохи эллинизма считается Эпикур. В своем учении Эпикур на новом уровне возрождает идеи атомизма Демокрита. По его представлениям возможна случайность движения атомов, отклонение их траектории от прямой линии. На основе атомизма Эпикур пытался объяснить не только природные явления, но и явления социальные и психические. По Эпикуру, ощущения возникают вследствие потока частиц, проникающих в органы чувств. Атомы, находясь в беспрерывном движении, образуют все сущее. Так возникла и Земля, затем от нее отделилось небо, Земля породила жизнь, а все, что не могло приспособиться к жизни на Земле, умирало. Естественным путем на Земле возник животный и растительный мир, а также человек. Эпикур, как мы видим, не находил места божественному началу земной жизни. Он считал, что боги находятся далеко, в межзвездном пространстве и в жизнь людей не вмешиваются. В последующие столетия понятие "эпикуреец" было аналогично понятию "безбожник". По Эпикуру, в познании мира истинными являются ощущения, но их истолкование может быть ошибочным. Целью познания Эпикур считал освобождение от страха перед богами и смертью. Это приводит к достижению радостного состояния духа. Наиболее разумным для человека Эпикур считал состояние покоя, атараксии, а не деятельность. Знаменитую фразу Эпикура: "Смерть не имеет к нам никакого отношения, так как, когда мы существуем, смерть еще не существует, а когда смерть присутствует, тогда мы не существуем" Л.Н. Толстой считал наиболее сильным аргументом против страха смерти.

Древнеримский этап

Древнеримским этапом завершается античный период развития естествознания. Временные границы этапа – I век до н.э. - IV век н.э. Уже к III веку н.э. античная цивилизация была обречена, но умирала долго; вместе с ней умирала и наука. В 325 году н.э. Римская империя распалась на две части: западную и восточную. Западная Римская империя прекратила свое существование после свержения в 476 году н.э. войсками германского племени скиров последнего императора – Ромула Августула. Восточная Римская империя, называемая Византией, существовала еще около тысячи лет. Успехи естествознания в древнеримский период связывают прежде всего с именами Тита Лукреция Кара (99-55 годы до н.э.) и Клавдия Птолемея (90-168 годы н. э.).

Тит Лукреций Кар в истории естествознания определяется как наиболее последовательный и глубокий продолжатель атомистического учения Демокрита и Эпикура. Поэма Лукреция "О природе вещей" является одновременно и художественным, и философским, и естественнонаучным сочинением. Она энциклопедична по своему содержанию. В ее шести книгах рассматриваются вопросы космогонии, сущности мира, оптики, зрения, астрономии, метеорологии, географии, геологии, техники, анатомии, психологии, истории, культуры и т.д. Вот лишь несколько естественнонаучных воззрений Лукреция.

Лукреций формулирует, по сути дела, закон сохранения материи. Он пишет: "... из ничего не рождаются вещи. Также не могут они, народившись, в ничто обратиться". Лукреций, следуя Демокриту и Эпикуру, пишет: "Всю, самое по себе составляют природу две вещи: Это, во-первых, тела, во-вторых же, пустое пространство, где пребывают они и где двигаться могут различно". По Лукрецию, делимость материальных тел не бесконечна. Границей этой делимости являются "первичные тельца", или, в нашем понимании атомы и молекулы. Первичные тельца имеют разную форму и находятся в движении: "... Материи плотные тельца. В вечном движении находятся, непобедимы годами". Доказательства существование невидимых и неделимых "телец" Лукреций видит в существовании запахов, в явлении испарения влаги, в истечении каплями воды камня и т.д.

Лукреций понимает, что движение может переходить в тепло, что предвосхищало формулировку закона сохранения энергии. Гениальной догадкой Лукреция является утверждение об одинаковой скорости падения тел в пустоте: "...Вещи, которые разнятся весом, Падать должны одинаково все в пустоте неподвижной". Лукреций считал, что звук распространяется с конечной скоростью. Удивительной догадкой является его предположение о существовании невидимых "тепловых" лучей: "Может быть также небес светильник розовый – Солнце Множеством жарких огней обладает, невидимых нами, Что окружают его совершенно без всякого блеска, лишь умножая своей теплотой лучей его силу".

Одним из самых высокообразованных людей своего времени был греческий ученый Клавдий Птолемей. Большую часть жизни Птолемей провел в Александрии, входившей к тому времени, как и вся Древняя Греция, в состав Римской империи. Главным сочинением Птолемея стала "Математическая система" ("Тринадцать книг математического построения"), дошедшая до нас в арабском переводе под названием "Альмагест". В этой книге обобщены и систематизированы все предыдущие знания античных астрономов, разработана математическая основа, описавшая видимое, кажущееся движение Луны, Солнца и пяти известных тогда планет – Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. Теория строилась на аксиомах движения и теории пространства Платона и Аристотеля, согласно которым Земля шарообразна, неподвижна и находится в центре небесного свода (Мира), небосвод имеет сферическую форму и вращается, как твердая сфера, вокруг Земли, совершая один оборот за сутки. Планеты, включая Луну и Солнце, также вращаются впереди Земли по круговым орбитам с постоянной скоростью. Небесные сферы предполагались вращающимися жидкими телами. Небесная твердь, или небо "неподвижных звезд", находится за орбитами планет. Далее – "небо вод" (из него идет дождь), еще далее – "перводвигатель". На самом краю – "обиталище блаженных душ".

Птолемей доказывает неподвижность Земли. В основу доказательства положен Аристотелев принцип движения: тело более тяжелое падает быстрее, чем легкое. Отсюда, по Птолемею, следует, что вследствие своей огромной массы Земля опередила бы при движении все тела, находящиеся на ней, и сама "выпала бы из неба". Описанная система устройства мира не могла объяснить, почему планеты на самом деле движутся с переменной скоростью и почему изменяется направления их движения на противоположное, то есть существует "попятное движение". Основываясь на геоцентрической системе, Птолемей ввел искусственную математическую модель движения планет. Он предположил, что по окружности вокруг Земли, так называемому деференту, движется не сама планета, а центр другой окружности, которую Птолемей называл эпициклом, то есть центр эпицикла движется по деференту. Идея объяснения петлеобразного движения планет композицией (наложением) двух круговых движений принадлежит Гиппарху (II век до н.э.). Птолемей поставил эту идею на математическую основу и усложнил саму конструкцию введением дополнительных окружностей, описывающих сложные движения планет. Таких окружностей приходилось вводить до 40. Система Птолемея была весьма громоздка, но позволяла достаточно точно вычислять положения планет и признавалась наукой в течение более 13 веков. В "Альмагесте" Птолемей приводит каталог более 1000 звезд, разделенных на классы по видимому блеску и цвету.

В числовых пропорциях, наблюдаемых в музыке и акустике, Птолемей (как до него Пифагор и Платон, а после него Кеплер) видел указание на существование универсальных математических структур, связывающих природу с музыкой. Кроме "Альмагеста", известны "Оптика" и "Курс географии" Птолемея. В "Оптике" изложены теория зрения, теория зеркальных отражений, описаны явления преломления и эксперимент по определению зависимости угла преломления от угла падения. Для проведения этого эксперимента Птолемей разработал специальный прибор, состоящий из подвижных линеек, закрепленных на оси вращения в центре круга. Круг погружался в воду до диаметра, линейки визуально совмещались с падающими и преломленными лучами. На круге располагалась шкала в градусах, по которой определялись углы падения и преломления. Птолемею так и не удалось найти формулу, связывающую эти углы. Птолемей впервые обнаружил и исследовал атмосферную рефракцию – искривление хода лучей при прохождении через атмосферу. Птолемей считал, что, изучив преломление, можно решить вопрос и о влиянии рефракции на астрономические наблюдения.

То, что представляла собой техника начала римского периода, описано в сочинении Витрувия (50 год до н.э. - 20 год н.э.) "Об архитектуре". Известно, что Витрувий Поллион в молодости сопровождал Юлия Цезаря в его походах в качестве военного инженера. В старости Витрувий занимался строительством. Сочинение Витрувия "Об архитектуре" состоит из 10 книг (томов) и охватывает три части: сооружение зданий, производство часов и постройку машин. Витрувием описаны машины для поднятия тяжестей, водочерпальные колеса, используемые для водоснабжения и орошения полей, водяные мельницы, конструкция которых принципиально не изменялась почти 2000 лет. Большое внимание в сочинении Витрувия уделяется вопросам акустики, при этом распространение звука представлено как волновой процесс.

В связи с завоевательными войнами и освоением новых территорий в Древнем Риме успешно развивалась география. Сочинение Страбона (63 год до н.э. - 23 год н. э.) "География" в семнадцати томах явилось энциклопедией географических знаний античного мира.

Естественнонаучные взгляды, существовавшие на древнеримском этапе развития античной науки, представлены также в трудах Луция Аннея Сенеки (6 год до н.э. - 65 год н.э.), римского императора Марка Аврелия (121 -180 годы н.э.) и других философов.

Общая характеристика развития естествознания в античном мире

Подведем некоторые итоги, характеризующие естествознание античности:

· В античном мире наука возникает как обособленная сфера духовной культуры. Появляется особая группа людей, специализирующихся на получении новых знаний, знания становятся системными, теоретичными и рациональными.

· Естественные науки существовали в форме натурфилософии, неотделимой от философии. Ученые античного мира были энциклопедистами, носителями как гуманитарных, так и естественнонаучных знаний. Экспериментальная база естественных наук была крайне ограничена.

· В методологическом плане важным достижением античности является создание дедуктивного метода исследований, закрепленного в наиболее законченном виде в "Логике" Аристотеля, и аксиоматического метода изложения научных теорий, использованного впервые в "Началах" Евклида. Формальная логика Аристотеля, обогащенная новыми правилами, называется сейчас традиционной. На ее основе возникла математическая логика.

· Как междисциплинарная наука формируется математика, используемая при решении как научных, так и прикладных задач.

· Как течения в науке и философии выделяются идеализм (линия Пифагора и Платона) и материализм (линия Демокрита и Эпикура). Наряду с религиозностью научных воззрений возникают и первые формы атеизма.

· Существенное развитие в античном мире получает письменность. Появляется более совершенный, чем папирус, писчий материал – пергамент. Формируются библиотеки, крупнейшей из них стала Александрийская. Письменность входит в повседневный быт, вовлекается в процесс обучения.

· Античные научные воззрения имели существенную гуманитарную составляющую как по форме, так и по содержанию. Научные труды облекались в форму литературных произведений, носили отпечаток мифологичности, романтизма, мечтаний.

· В античном мире возникают умозрительные построения, догадки, идеи, получившие развитие в более позднее время. К таким идеям можно отнести, например, гипотезу о гелиоцентрическом устройстве мира, атомизм.

· Возникла традиция научных школ, первыми из которых были Академия Платона и Ликей Аристотеля.

· Впервые в качестве заказчиков на проведение научных исследований выступают военные.

· В античной науке сформулирована обоснованная концепция устройства мира (Аристотель, Птолемей), продержавшаяся практически неизменной более 13 веков.

· Развитие античных государств сопровождалось совершенствованием техники. Промышленным способом производятся железо, медь, свинец, серебро, золото. В ряде районов Греции и Малой Азии, начиная с VI-V веков до н.э. выплавляется сталь, употребляемая для изготовления ремесленных инструментов, оружия. В римский период разработана стеклодувная техника, производство стекла. Одной из наиболее развитых отраслей производства было строительное дело, стимулировавшее в свою очередь развитие механики. В античных городах достигнут высокий уровень благоустройства и комфорта. Была налажена система водоснабжения, особенно совершенная в римских городах.

· Развивается география, сведения из которой обобщены к середине II века до н.э. Птолемеем.

Дата добавления: 2015-08-13