Античная наука

Почему именно Древняя Греция сделалась родиной науки в современном понимании этого термина – вопрос достаточно интересный. Автор полагает возможным выделить, как минимум, пять факторов, инициировавших развитие «предтечи» европейской науки именно в данном регионе. Во-первых, это фактор времени: задолго до того, как могла возникнуть наука, должно было пройти много веков (тысячелетия!) человеческой истории, должны были зародиться и достичь своего расцвета первые цивилизации. Во-вторых, это фактор пространства: греческие города-полисы находились на весьма небольшом и малоплодородном участке земли, что исключало возможность создания мощных централизованных государств. А отсюда вытекал фактор третий – политический: полис, где все были «на виду» (рабы – не в счет) был настолько удачной формой социальной организации, что жесткая догматическая религиозная идеология была излишней. Четвертым назовем духовный фактор: исторические источники явно обнаруживают присущность греческому духу состязательности, уважения к логике и доказательству.
И, наконец, в-пятых, греки находились под благотворным влиянием природного фактора.

Этот этап развития науки характеризовался: 1) попыткой целостного охвата и объяснения действительности; 2) созданием умозрительных конструкций (не связанных с практическими задачами); 3) вплоть до XIX в. отсутствием дифференцированостью наук (только в XVIII в. самостоятельными областями науки стали механика, математика, астрономия и физика; химия, биология и геология – только начали формироваться); 4) отрывчатостью знаний об объектах природы (оставалось место для вымышленных связей).

Философы Древней Греции осмыслили мир значительно глубже и последовательней. Они смогли систематизировать накопленный до них опыт, увидеть причинно-следственные связи между самыми разнородными явлениями, прийти к идее естественной закономерности, первоосновы мира, движения как к исследовательским программам, выражаясь языком современной науки. На перечисленных идеях мы и сконцентрируем, в первую очередь, свое внимание, поскольку они вызвали к жизни научные проблемы, составляющие каркас естествознания.

Античный период истории естествознания начинается с греческой натурфилософии. Историки науки считают первым естествоиспытателем Фалеса Милетского (640–550 гг. до н. э.), древнегреческого мыслителя

Проблема первоосновы мира. К ней Фалеса, а вслед за ним и других греческих философов, привело наблюдаемое многообразие и изменчивость окружающего мира. Ни одно из сочинений Фалеса, если таковые были, до нас не дошло, и очень трудно сейчас сказать, что именно имел в виду ученый муж, обозначая первооснову мира как воду. Скорее всего, не ту воду, которую можно налить в стакан и выпить. Если учесть, что Фалес, как свидетельствуют ученики, полагал весь мир полным богов, а воду – одушевленной, его вода, скорее, философская абстракция.

Фалес был первым, кто начал доказывать некоторые геометрические положения.

От Фалеса берет начало одна из первых научных школ – ионийская.

Взлет научной мысли ионийцев в осмыслении первоосновы мира мы наблюдаем в творчестве Анаксимандра (610–547 гг. до н. э.). Он первый создает научную абстракцию для обозначения начала всех начал, не являющуюся именем ни одной конкретной вещи. Апейрон – так звучит обозначение первоосновы мира у Анаксимандра. Апейрон не обозначает ничего конкретного, кроме некой возможности появления чего угодно с какими угодно определенными, изменяющимися свойствами из чего-то неопределенного, неизменного, являющегося предтечей появления всех свойств. Туманность «определения» не должна смущать – тексты древних зачастую туманны. Анаксимандр разъясняет, что апейрон находится в постоянном вращательном движении и выделяет их себя противоположности: теплое и холодное, влажное и сухое.

Оригинальное развитие идея первоосновы мира получила в творчестве атомистов (Y–IV вв. до н. э.), Демокрита и Левкиппа. Для обозначения первоосновы мира вводится термин «атом», что в переводе с древнегреческого означает «неделимый». Атомы постоянно движутся в пустоте. Они представляют собой вечные, неизменные, неделимые частицы и различаются числом, порядком, положением. Возможность соединения атомов друг с другом и названные различия обеспечивают бесконечное разнообразие сочетаний атомов и, соответственно, бесконечное многообразие мира. Движение атомов подчинено строгим законам, следовательно, все в мире (любое событие, любой процесс) жестко детерминировано.

Пифагор Самосский (582–500 г. до н. э.) считался учеником Фалеса или Анаксимандра – во всяком случае, ссылался он на обоих. Пифагор сделал огромный шаг вперед в построении фундамента будущей методологии научного знания, отстаивая мысль о том, что сила и единство науки основаны на возможности работать с идеальными объектами. А последние, полагал Пифагор, встречаются только в математических рассуждениях. И только благодаря им можно получить строгие научные выводы. Математика в этом случае выступает как бы вторым зрением человека, поскольку открывает разуму идеальные объекты, тогда как органы чувств говорят нам об обычных свойствах природных тел.

Вместе с открытием несоизмеримых величин в зарождающейся науке заявило о себе понятие бесконечности. Трудности, связанные с ним, привели к глубокому кризису античной математики. Это была первая большая буря, потрясшая ученый мир до оснований. В обсуждение проблемы включились философы всех школ и направлений.

В диалоге Платона «Тимей» мы встречаем первый вариант научно-исследовательской программы, включающей три основных методологических правила: 1. Исходить в познании из того, что чувственно воспринимается и нуждается в истолковании. 2. Принимать за истинное только то, что умопостигаемо. 3. Признавать, что умопостигаемое является истинным постольку, поскольку оно создано Богом.

Другой вариант методологии, выражаясь современным языком, научного исследования представлен Аристотелем в его работах «Физика» и «Об уничтожении и возникновении». Ее положения таковы: 1. Научно познать какое либо явление – значит открыть его строение и причины. 2. Познание начинается с анализа. 3. Правильность анализа проверяется последующим синтезом, который покажет, будет ли каждая часть, выделенная нами, согласована с другими частями. 4. Проводя исследование, нужно критично оценивать все, что делаешь. Поиски опровержения – тоже путь к истине.

Аристотель создал новый жанр научного творчества – трактат, включающий в себя такие основные части, как постановка проблемы, анализ вариантов ее исследования, аргументированное изложение собственной позиции. Ознакомление с творчеством Аристотеля (384–322 гг. до н. э.) необходимо и для того, чтобы иметь достаточно полное представление о развитии идеи первоосновы мира, понимаемого в плане естественнонаучном (первооснова как материальный субстрат, носитель всех изменений). Продолжая исследовательский путь своих предшественников, Аристотель ставит задачу прояснить следующие вопросы:

– существует ли пустота (так полагали атомисты) и бесконечна ли Вселенная?

– действительно ли движется Земля?

– вечен ли Космос или прав Платон, утверждающий обратное?

– допустимо ли, вслед за Гераклитом, объяснять природу на основе противоречия?

– вращается ли Земля?

Аристотель выступил оппонентом атомистов в вопросе о строении материи. Если Демокрит был убежден в том, что первооснова мира представлена бесконечным количеством отдельных (дискретных) образований – атомов, движущихся в пространстве-пустоте, то Аристотель отстаивает идею непрерывности (континуальности) материи и ее теснейшую связь с пространством.

Аристотель ввел в научный обиход термин «физика» для обозначения исследований природы, естественного, «учения о бытии материальном и подвижном». Природа в понимании Аристотеля есть совокупность физических тел, состоящих из вещества и находящихся в постоянном движении и изменении. Первооснове мира (у великого ученого это – материя) он дает два определения, отрицательное и положительное. В первом прочтении материя есть лишенность формы, нечто неопределенное. Во втором – возможность бытия. Таким образом материя разделена на первую, первоматерию, неопределимую, и последнюю, которая уже стала действительностью. Первоматерия обладает четырьмя основными свойствами: влажностью, сухостью, теплом и холодом.

Материя мыслится Аристотелем в неразрывной связи с движением.

Проблема движения. В своем развитии в науке идея движения прошла
3 стадии, начало которых просматривается с античности.

Первая стадия разработки проблемы движения связана с решением проблемы существования движения. Здесь исследователи отвечали на вопрос: существует ли вообще движение? Какое состояние является абсолютным а какое относительным, если речь идет о движении и покое? Сторонниками абсолютности покоя и, таким образом, отсутствия движения, неизменности, постоянства окружающего мира в античной науке выступили представители элейской школы, элеаты (Зенон, Парменид). Исходя из предположения об абсолютной делимости пространства, они показывали, что любой путь, пройденный телом, может быть разбит на точки, в каждой из которых тело покоится, и движение в этом случае предстанет как бесконечная сумма состояний покоя, то есть как явление относительное.

Вторая стадия разработки проблемы движения в науке связана в ответом на вопрос: как происходит движение? За счет чего оно происходит? В античной диалектике механизм движения пытались описать Гераклит, Платон, Демокрит, Аристотель. По Гераклиту, универсальный механизм движения раскрывается через противоречия: их взаимодействие заставляет вещь изменяться, приводит в движение мир.

По Демокриту, атомы, различающиеся тяжестью, находятся в состоянии постоянного падения. Более тяжелые падают быстрее, создавая вокруг себя некие вихри, вовлекающие в движение менее легкие и легчайшие атомы. Такого рода движение приводит к образованию новых тел.

У Платона, который традиционно для древнегреческих авторов признает наличие четырех стихий (огня, воды, воздуха, земли), встречаем мысль об элементах стихий, различающихся по форме: элементы огня – тетраэдры, воды – икосаэдры, воздуха – октаэдры, земли – гексаэдры. Каждое тело состоит из различных элементов, и движение его определяется преобладанием того или иного вида последних. Определяется потому, что каждая стихия стремится занять свое место.

Аристотель выделяет четыре вида движения: увеличение-уменьшение, качественное изменение (превращение), возникновение – уничтожение, перемещение в пространстве. Описывая круговое движение, великий грек ввел в физику понятие «эфир», которому выпала долгая научная жизнь. По определению Аристотеля, эфир – это пятая стихия, делающая возможным бесконечное движение небесных тел. Для земных же тел естественными являются движения снизу вверх и сверху вниз. Поскольку они естественны, то продолжаются вплоть до насильственной остановки. Все другие виды движения вынуждены, и заканчиваются, когда исчезает вызвавшая их причина (например, вода перестает нагреваться, если снять котелок с огня).

На третьей стадии разработки проблемы движения ученые отвечают на вопрос о субстрате движения, носителе движения, объясняют, что движется, что является первопричиной всех изменений в мире. В конечном итоге проблема эта решается с философских позиций. Идеалисты считают первичными изменения духа (Бога, сознания человека, абсолютной идеи), соответственно все остальные движения – производными от этих изменений, а материалисты субстанцией всех изменений считают материю. Но данный спор находится за пределами естественнонаучной проблематики. Объект исследования физики, химии, биологии, географии, других естественнонаучных дисциплин материален.

Проблема живого. Древнегреческие ученые обратили внимание на специфичность целого ряда явлений окружающего их мира, на своеобразие мира растений и животных и не замедлили сделать его объектом размышлений. Здесь отметим, что в античный период получила свое развитие концепция самопроизвольного зарождения жизни в трудах Эмпедокла, Гераклита, Демокрита, Аристотеля. В исследовании мира живого ярко проявился талант Аристотеля, выступившего первым систематизатором и классификатором животных и растений. В своих книгах «О частях животных» и «О частях растений» он высказал весьма оригинальные идеи о происхождении и строении различных видов животных. Он предположил, что особенности живого вызваны наличием энтелехии – особой силы, отсутствующей в вещах неживых и составляющей атрибут живых существ. А эти живые существа можно мысленно расположить в виде лестницы, начиная от самых примитивных и заканчивая человеком – самым совершенным, по мнению Стагирита, представителем живого.

Аристотелем заканчивается творческий период развития греческой натурфилософии.

Далее в доклассическом естествознании можно выделить период а нтичной математической физики (300–150 гг. до н. э.), который состоялся во многом благодаря поддержке, оказанной просвещенной властью исследователям природы. Мы имеем в виду Птолемея I Сотера, основателя научного центра в Александрии. Сюда, можно сказать, со всего света стекались ученые люди и научные знания. Своими изобретениями прославились александрийские механики Ктесибий, Герон, Архимед. Ими дано описание простейших механизмов: ворота, рычага, блока, клина, винта; изобретены термоскоп, зубчатая передача, усовершенствованы водяные часы.

Великий систематизатор математического знания Евклид пришел к идее сведения разрозненных утверждений относительно чисел и математических фигур в единую стройную систему и сделал это, создав знаменитые «Начала». Этот труд значим не только в истории математики, но и в истории естествознания в целом. Блестящий результат, полученный Евклидом, стимулировал ученых к применению его метода систематизации относительно знаний о нематиматических объектах: географических, астрономических и иных. Были созданы предпосылки процесса дифференциации научного знания.

Античной наукой в целом были сформулированы основополагающие географические идеи: шарообразности Земли, единства Мирового океана.. Эратосфену удалось в ходе остроумного эксперимента измерить окружность Земли (ошибка была очень незначительной).

Аристарх (310–250 гг. до н. э.) первым пришел к идее гелиоцентризма. Он учил, что Солнце – центр Вселенной, вокруг него вращается Земля, вокруг Земли – Луна. Огромно расстояние между небесными светилами и Землей: огромно настолько, что движение Земли относительно них незаметно.

Птолемей (70–147) поставил перед собой задачу построить теорию видимого движения по небосводу Солнца, Луны и пяти известных тогда планет: Марса, Меркурия, Венеры, Юпитера, Сатурна. В системе Птолемея Земля – покоящийся шар, вокруг которого движутся названные светила. Главный труд Птолемея – «Большое математическое построение» (назван впоследствии «Альмагест» – величайший). Великий ученый собрал и обобщил все достижения древней астрономии. Он отверг пифагорейские и Платоновы представления о равномерных круговых движениях небесных тел, не принял аристотелевскую гипотезу о перводвигателе и множественности небесных сфер. Еще один важный его труд – «География». В нем дано описание известных тогда стран и координаты многих городов. Среди сочинений Птолемея – книги по оптике, по теории музыки. Неустанное познание – вот страсть и смысл жизни великого ученого. Птолемеем заканчивается античный период развития естествознания.

Арабский восток

Период со 150 до 700 г. н. э. считается упадком древней физики. Свободный критический дух античной натурфилософии сменяется мистицизмом. После того, как последние философы афинской школы были изгнаны византийским императором Юстинианом, воцарились, по выражению летописца, тьма и молчание. Но эстафету знания подхватил арабский восток. Начался п ериод арабской физики, охватывающий собой годы с 700 по 1150.. Они всецело принимают авторитет Аристотеля, пользуются поддержкой просвещенной власти и развивают в своем творчестве, прежде всего, астрономию, математику, медицину.

Знаменательно, что к этому периоду относится первая в истории попытка создать химическую теорию. Пионером здесь выступил Абу-Муза-Джабир, в Европе известный как Гебер (жил ок. 800 г.). Вплоть до XV в. Гебер оставался высшим авторитетом среди арабских и европейских ученых. Греческие ученые почти не занимались химией. Гебер же не только поражал знаниями в этой области, но и старался теоретизировать ее. Предположив, что металлы состоят из различных количеств ртути и серы, он подразумевал под ними не Hg и S, а некие чистые начала. При сгорании металл серу теряет, поскольку сера – сгораемая субстанция, источник горения. Эти идеи Джабира были с восторгом подхвачены алхимиками. На химическом же, выражаясь современным языком, поприще замечательны успехи Ибн аль-Хайсама (Альгазена). Он удивительно точно определил удельные веса многих элементов, сделал наиболее существенные прибавления к оптике Птолемея, отказавшись от платоновской теории света очей, исследовал структуру глаза и попытался описать механизм зрения. Альгазен – автор трактата «Сокровище оптики», который вплоть до выхода в свет сочинений И. Кеплера был основным трудом по этому разделу физики. Значительная часть трактата посвящена чудесам, иллюзиями галлюцинациям. Это направление оптики было особенно популярно во времена Возрождения.

Потребности астрономии привели к бурному развитию алгебры и тригонометрии. Аль-Хорезми принадлежит слава создателя математического направления в арабской географии на стыке астрономических и географических методов. Алгебраический трактат Аль-Хорезми был востребован не только мореплавателями, но и правоведами, решавшими сложнейшие задачи по разделу наследства.

Ибн Сина (Авиценна) известен трудами по физике, музыке, математике, философии, хотя более всего прославился в медицине. Но в его «Книге исцеления» есть раздел, посвященный физике. Идеи, в нем изложенные, заслуживают внимания. Здесь Ибн Сина развивает критику аристотелевского учения о движении, вводит понятие «стремление» (дальнейшее развитие в физике получило в учении о количестве движения).

Большой интерес для истории науки представляет трактат по минералогии аль-Бируни, где, в частности, доказывается неизменность законов природы и их познаваемость.

Европейская наука в средние века.

В средние века одним из крупнейших научных центров Европы долгое время была Византия. Как и арабские, византийские ученые сохранили для потомков бесценное греческое наследие. Между византийскими исследователями велись дискуссии о том, на чем держится Земля, каков космос и др.; ими переписывались, изучались и комментировались древнегреческие рукописи. Конечно, таких блестящих успехов, как в античную эпоху, наука и культура Византии так и не достигли, но находились на достаточно высоком уровне.

В Византийской империи возрождение древних наук и искусств началось в середине IX века под началом епископа Льва Математика. Там в Магнаврском дворце была открыта высшая школа, где её преподаватели стали собирать хранившиеся в монастырях старинные книги. Придворные грамматики собрали большую библиотеку античных рукописей и создали много компиляций трудов по законоведению, истории и агрономии. Таким образом люди заново узнали о Платоне, Аристотеле, Евклиде и даже о шарообразности Земли^[6].

В поисках союзников против турок Византия сблизилась с Венецией, которая вела оживленную торговлю с городами Ближнего Востока. В XII в. в Европу начинает проникать алхимия. Затем арабские алхимические сочинения переводились на латынь. После падения Константинополя в 1453 г. ученые, работавшие там, перебрались на Запад. Научный мир Европы познакомился со многими неизвестными ему сочинениями на греческом языке. Однако научные знания распространялись медленно.

В тишине монастырских стен Европы научная мысль, замершая, оцепенелая, только начинала просыпаться. Первый импульс этому был дан папой Римским Сильверстом II (999–1003), начавшим работу по переводу арабских и древнегреческих текстов на латынь. С этим событием связано начало так называемой «эпохи переводчиков», в течение которой многие ученые посвятили себя переводу основных произведений арабских и античных авторов. Рукописи попадали в Европу через Византию, страны ислама (прежде всего через арабскую Испанию), через Индию. К середине XIII в. было переведено большинство из дошедших до нас сочинений древнегреческих и арабских ученых и писателей.

Одновременно развивалось образование. Появились первые университеты – Болонский (XI в.), Oксфордский (XII в.), Сорбонна (1215 г.). Основой для университетов служили, как правило, медицинские колледжи либо школы, где изучались риторика, логика и грамматика[1][2].

На протяжении нескольких веков ученые старались осмыслить и прокомментировать вновь открытую научную литературу. Эпоха переводчиков сменилась эпохой комментаторов на рубеже XII–XIII вв. Западноевропейская схоластическая мысль, с одной стороны, преклонялась перед античной мудростью, с другой – пыталась ввести эту мудрость в христианский религиозный контекст. Возникшее на пути соединения двух названных задач учение – томизм – приобрело статус официальной философской доктрины католической церкви, и именно его представители выступили в дальнейшем главными оппонентами медленно формирующегося нового взгляда на природу, названного впоследствии «научным методом».

Единственными центрами образованности в этот период являлись монастырские школы. Впрочем, они были предназначены прежде всего для самих монахов, да и программа обучения была ограничена общей грамотой и изучением Библии. Однако были и исключения: светские науки изучались в некоторых монастырях Ирландии, а также в знаменитом Вивариуме — монастыре на побережье Ионийского моря, организованном римским аристократом Кассиодором в VI веке н. э.

Церковное начальство относилось достаточно подозрительно к светским наукам. Так, римский папа Григорий I (ок. 550—604 гг.) писал венскому епископу:

Дошло до нас, о чем мы не можем вспомнить без стыда, а именно, что ты обучаешь кого-то грамматике. Известие об этом поступке, к которому мы чувствуем великое презрение, произвело на нас впечатление очень тяжелое^[7].

Однако именно церковные деятели, как наиболее образованные люди своего времени, явились первыми распространителями научных знаний в средневековой Европе. Так, большую популярность получили энциклопедии античных естественнонаучных знаний, составленные испанским епископом Исидором Севильским (ок. 560—636) — Этимологии и О природе вещей. Уровень этих сочинений, впрочем, был сравнительно невысок; так, описывая научное представление о шарообразности Земли, Исидор отдаёт дань и архаической концепции плоской Земли^[8].

Существенно более высоким был уровень написанного несколько позже трактата О природе вещей британского монаха Беды Достопочтенного (ок. 672—735). В сочинении Об исчислении времени Беда ясно излагает концепцию шарообразности Земли и объясняет с её помощью неравенство светлого и темного времен суток^[9]. Беда был известен также как знаток астрономии, специалист по трудной календарной проблеме — вычислению даты Пасхи.

Каролингский период (IX—XI вв.)

Перелом в европейском просвещении наступил в конце VIII века — времени правления императора Карла Великого. В изданном им указе предписывалось организовывать при соборах и монастырях школы, где наряду с духовными изучались бы и светские дисциплины. Инициатором реформы был британский монах Алкуин, которому Карл поручил создать при его дворце в Аахене школа («академия») для членов императорской семьи, где в том числе изучались и семь свободных искусств: грамматика, логика, риторика, астрономия, арифметика, геометрия, музыка.

Основными источниками научных знаний европейцев были энциклопедические и комментаторские труды древнеримских авторов — Плиния, Марциана Капеллы, Макробия, Халкидия^[12]. Вместе с тем, ряд писателей этого периода основывались на каких-то ненаучных, фантастических источниках; так, Павел Диакон, Ноткер Заика и некоторые другие авторы упоминали о существовании различных вымышленных существ, таких как люди с песьими головами, минотавры, василиски, различные безголовые, одноногие, одноглазые люди и т. п. (эти слухи повторялись вплоть до XIII века)^[13].

Важным событием этого периода было создание в 847 году немецким богословом, аббатом Рабаном Мавром (учеником Алкуина) 22-томной знциклопедии О природе вещей. Дух средневековья проявился в том, что Рабан описывал не только объективные «свойства слов и природа вещей», сколько их мистическое толкование в духе христианства. 22 тома энциклопедии Рабана символически соответствуют двадцати двум книгам Ветхого завета и трактуются как пропедевтическое введение к Новому завету.

В этот период начало интенсивно развиваться и схоластика, представлявшая собой богословие, основанное не только на Откровении, но и на логических рассуждениях. Представителями этого направления были Иоанн Скот Эриугена (ок. 810—878), Ансельм Кентерберийский (1033—1109), Беренгар Турский (ок. 1000—1088), Иоанн Росцелин (ок. 1050—1122).

Впрочем, этот период отмечен и резкими выступлениями против науки и светской философии. Лидером этого движения в стал влиятельный итальянский религиозный деятель XI века, кардинал Пётр Дамиани (1006/1007—1072). Он говорил:

К чему наука христианам? Разве зажигают фонарь, чтобы видеть солнце^[14]?...Платон исследует секреты таинственной природы, определяет орбиты планет и рассчитывает движение звезд — я с презрением отвергаю все это. Пифагор выделяет на сфере Земли параллели — я не испытываю к этому никакого почтения... Евклид бьется над запутанными задачами о своих геометрических фигурах — я также отвергаю его^[15].

В трактате О божественном всемогуществе Дамиани утверждает, что если бы Бог захотел, он мог бы изменить даже прошлое, хотя это и выглядит логически невозможным. Поскольку развитие науки и само её существование невозможно без логики, этот тезис поставил бы крест на развитии науки и рационального познания вообще.

Дата добавления: 2015-08-17