История науки и техники. Эпоха Античности - Коллектив авторов

История науки и техники . Эпоха Античности

ВВЕДЕНИЕ

Античная эпоха датируется IX в. до н. э. – V в. н. э. Географическими пределами эпохи были территории древнегреческого (IX–I вв. до н. э.) и древнеримского государств (VIII в. до н. э. – середина V в. н. э.), а также стран и народов, находившихся под их влиянием. Понятие «античность» происходит от латинского слова antiquus, что означает «древний». Оно было предложено в эпоху Возрождения.

В эпоху Античности процесс получения новых знаний постепенно стал самостоятельной деятельностью определенной категории людей. Это была еще синкретичная наука, которая характеризовалась глубокой теоретичностью, самоценностью, стремлением к знанию ради знания и одновременно обладала системностью, рациональностью и практичностью. Отличительные черты античной науки от предшествующего периода: наука понималась как род деятельности по получению новых знаний, для чего была необходима специальная категория людей (ученых), людьми того времени понималась самоценность науки, ее теоретичность, стремление к знанию ради самого знания; был характерен рациональный характер науки, реализовалась систематичность научных знаний как по предметному полю, так и по фазам: от гипотезы до обоснования теории. До VII в. до н. э. Греция была периферией ближневосточной цивилизации. Греки учились у Востока: они позаимствовали у финикийцев алфавит и конструкцию кораблей, у египтян – искусство скульптуры и начала математических знаний. Знаменитый древнегреческий философ, математик, религиозный и политический деятель Пифагор Самосский долго жил в Египте, пытаясь познакомиться с жрецами и проникнуть в их тайны. Он привез из Египта теорему, которая известна как теорема Пифагора. Подражая жрецам, он основал тайное общество философов. Его последователи верили в переселение душ и утверждали, что Земля – это шар. Отмечая влияние древнеегипетской и шумеро-вавилонской цивилизаций на античную культуру, следует подчеркнуть, что это не было слепым копированием. Античность создала новую, научную культуру. Она ввела в практику новый тип мышления – научный. Реализовала новый принцип трансляции знаний, создала светскую школу. Первой научной школой была школа Пифагора.

Для античности математика (в переводе с греческого – «познающий, восприимчивый») трактовалась не как наука, а как язык науки, как одна из форм ее метода. В этом контексте понятна сакральность числа. Платон говорил: «Все есть число». Греки начали разработку чисто аналитических методов решения математических задач, а также изобрели свой метод – геометризацию математики. Возникла геометрическая алгебра, позволявшая решить алгебраические задачи. Известны были планиметрия и стереометрия.

Важной областью античной науки была астрономия, где присутствуют небо и звезды как высшая ценность. Космос древнегреческого философа Платона – это созданный по определенному проекту механизм, в котором число сфер соответствует числу планет, а Земля является центром мира. По-другому решал проблему Аристотель, разделяя движения планет на круговые и прямолинейные, что приводит к существованию двух миров – надлунного и подлунного. Первый мир – вечного кругового движения небесных тел, состоящих из эфира, второй – изменчивый мир четырех элементов, в центре которого находится неподвижная Земля. Наряду с геоцентрической, существовала и геокинематическая картина мира древнегреческого астронома и математика Аристарха Самосского. Согласно ей Земля не только вращалась вокруг своей оси, но и вокруг неподвижного Солнца, которое находится в центре сферы неподвижных звезд. Но эта теория не получила своего признания. Особое значение имела система Птолемея. Использование системы эпициклов и эксцентров и доведение ее до совершенства позволили разрешить все трудности теоретической астрономии той эпохи, объяснив и описав наблюдаемые неправильности движения планет через комбинацию равномерных круговых движений. В то же время отсутствие эксперимента в античности объясняется негативным отношением к труду.

Основной чертой греческого общества являлось столкновение частных интересов, которое приводило к бесконечным судебным процессам. На этих процессах истцы и ответчики изощрялись в ораторском искусстве. Признанным главой мудрецов-софистов был древнегреческий философ Протагор. Он был выдающимся учителем риторики. В какой-то мере от софистов и Протагора пошла вся греческая философия. В значительной степени она сводилась к умозрительным рассуждениям, которые сегодня назвали бы ненаучными. Тем не менее в рассуждениях философов встречались и рациональные мысли.

Древнегреческий философ Сократ первым поставил вопрос об объективности знания, заложил основы диалектики как метода отыскания истины путем постановки наводящих вопросов. Древнегреческий философ Анаксагор пошел еще дальше – он отрицал существование богов и пытался создать свою картину мира. Он утверждал, что тела состоят из мельчайших частичек. Последователь Анаксагора Демокрит назвал эти частички атомами (вечные и неделимые материальные элементы разной формы) и попробовал применить бесконечно малые величины в математических вычислениях.

Учеником Сократа был знаменитый философ Платон. Платон верил в существование души и в переселение душ после смерти. Для истории науки важно то, что Платон заложил основы учения о государстве, теории идей, этики и гносеологии. Он предложил проект идеального государства, которым управляет каста философов наподобие египетских жрецов.

«Социологические» исследования Платона продолжил Аристотель. Он написал знаменитый трактат «Политика», который содержал сравнительный анализ общественного строя большинства известных тогда государств. Он выдвинул ряд положений, принятых современной социологией, и утверждал, что ведущим фактором общественного развития является рост населения; что перенаселение порождает голод, восстания, гражданские войны и установление «тирании». Аристотель был учителем Александра Македонского, знаменитого завоевателя полумира. Александр проявлял интерес к наукам и помог Аристотелю создать первое высшее учебное заведение – Ликей. После смерти Александра роль покровителя наук взял на себя его друг и полководец Птолемей. При разделе империи Александра ему достался Египет, и он основал в Александрии по образцу Ликея новый научный центр – Мусейон. Здания Мусейона располагались среди парка. Там были аудитории для студентов, дома преподавателей, обсерватория, ботанический сад и библиотека, в которой насчитывалось 700 тыс. рукописей. Преподаватели Мусейона получали царское жалование. Среди них были не только философы и механики, но и поэты, и восточные мудрецы, переводившие на греческий язык египетские и вавилонские трактаты. Мусейон был первым научным центром, щедро финансируемым государством. По существу, день рождения Мусейона и стал днем рождения античной науки. Главой Мусейона, «библиотекарем», был древнегреческий ученый Эратосфен Киренский, основавший математическую географию. Он занимался измерением земного шара, определил длину его окружности и теоретически обосновал возможность кругосветных путешествий. Таким образом, было доказано, что Земля – это шар. Древнегреческий математик Евклид создал теорию чисел, метод определения площадей и объемов, геометрию, которую сейчас изучают в школах. Он положил в основу науки строгие доказательства.

Александрийский Мусейон функционировал до конца IV в. В это время в Мусейоне работали такие знаменитые ученые, как древнегреческие математики Папп и Диофант. В 391 г. Мусейон был разрушен во время языческого погрома – христиане обвиняли ученых в поклонении языческим богам.

Новые археологические данные и научные реконструкции свидетельствуют, что оценка античной техники и технологии как предтечи современной техники должна быть изменена. Такие сооружения, как Колосс Родосский, Александрийский маяк, водовод на острове Самос и др., не могут быть результатом метода проб и ошибок. Это результат глубоких знаний, которые до нас не дошли. Высочайшим достижением строительного искусства является храм Геры на острове Самос, воздвигнутый в период правления тирана Поликрата (VI в. до н. э.). Он был построен с учетом строгих математических пропорций. Создание Мусейона совпало по времени с новым переворотом в военном деле, изобретением военных машин – баллисты и катапульты. Появление баллисты изменило тактику морских сражений. Если раньше главным оружием триеры был таран, то теперь стали строить огромные корабли с башнями, на которые устанавливали баллисты. Эти корабли назывались пентерами, за каждым веслом на них сидело по пять и более гребцов, а общее число гребцов достигало тысячи человек. Именно баллиста позволила царю Птолемею завоевать господство на морях. Создание баллисты знаменовало рождение инженерной науки – механики. Первым великим механиком был знаменитый строитель военных машин Архимед, проживший часть жизни в Александрии. Архимед на языке математики описал использование клина, блока, лебедки, винта и рычага. Вместе с корабельным мастером Архием Архимед построил для сиракузского царя Гиерона «Сиракузянку» – огромный корабль-дворец с великолепными залами и бассейнами. Корабль приводили в движение две тысячи гребцов, а на башнях стояли баллисты, бросавшие в противника трехпудовые камни. Тысячи рабочих впряглись в канаты, чтобы спустить корабль на воду, но не смогли сдвинуть его с места. Тогда Архимед сделал лебедку, с помощью которой царь сдвинул корабль в одиночку. Архимеду приписывается открытие законов гидростатики и изобретение «архимедова винта» – водоподъемного устройства, которое использовалось для орошения полей. Из других александрийских инженеров получили известность Ктесибий, изобретатель водяных часов и пожарного насоса, и Герон, создавший прообраз паровой турбины. В Александрии был изобретен перегонный куб, который позже стали использовать для получения спирта.

В III в. до н. э. начинается эпоха римских завоеваний. Возвышение Рима было связано с новым военным изобретением – легионом. Это породило новую волну завоеваний и появление нового культурного круга, который историки называют pax Romana, «Римский мир». Завоевав Грецию и Египет, римляне переняли как греческую культуру, так и научные достижения Мусейона.

Главным достижением римлян было создание цемента и бетона. Римляне научились использовать опалубку и строить бетонные сооружения. В качестве наполнителя использовали щебень. Во II в. н. э. в Риме был построен Пантеон, «Храм всех богов», с литым бетонным куполом диаметром 43 метра – это сооружение стало образцом для архитекторов Нового времени. Римляне использовали цемент и бетон при строительстве дорог и мостов. Римские дороги вызывали восхищение у историков последующих эпох. Мост через Дунай, построенный древнеримским архитектором Аполлодором, был одним из чудес того времени – он имел в длину более километра. Вершиной римского строительного искусства стал храм Святой Софии в Константинополе, построенный в VI в. архитекторами Амфимием из Трал и Исидором из Мелета. Этот храм имел купол диаметром 32 метра, установленный на пилонах 23-метровой высоты.

Самым знаменитым архитектором и инженером римского времени был Марк Витрувий, живший в I в. до н. э. По просьбе императора Августа Витрувий написал «Десять книг об архитектуре» – обширный труд, рассказывавший о строительном ремесле и различных машинах. В этом труде содержится первое описание водяной мельницы. В XV в. труд Витрувия, переведенный на латинский язык, стал пособием для архитекторов Нового времени. Витрувий в своей работе использовал труды ученых из Александрийского Мусейона.

Роль христианства в развитии науки можно понять, только разобравшись в существе этой идеологии. Христианство было социалистической идеологией. Благодаря этому оно стало религией народа и одержало победу. Однако христианство претендовало на роль монопольной идеологии. Оно боролось с другими религиями и другими богами, преследуя всякое инакомыслие. Никто не имел права усомниться в том, что написано в Библии, а в ней было написано, что Земля лежит посреди Океана и накрыта, как шатром, семью куполами неба, что в центре мира находится Иерусалим, а на Востоке, за Индией, расположен рай, и там берут начало четыре священные реки: Тигр, Евфрат, Инд и Ганг. Это была древняя картина мира, позаимствованная когда-то из Вавилона, и она никак не совмещалась с античной наукой. В конце концов, отцы церкви согласились принять систему Клавдия Птолемея, признали, что наша планета – шар, и перенесли рай за седьмую птолемеевскую сферу, в «жилище блаженных». Церковь подавляла свободомыслие ученых, но причиной гибели античной науки было не всевластие церкви. На протяжении нескольких веков, последовавших за крушением греко-римской цивилизации, центр научной жизни переместился на восток от Евфрата. В период V – VII вв. наблюдался значительный культурный прогресс не только в Персии и Сирии, но и в Индии (особенно в математике и астрономии).

ПЕРВЫЙ ПЕРИОД – ПЕРИОД РАННЕЙ ГРЕЧЕСКОЙ НАУКИ (IX–VI ВВ. ДО Н. Э.)

Преднаучная традиция. Зарождаются и формируются основы научного (философского) познания. Древние авторы создавали «науку о природе» (натурфилософию). Это была синкретичная дисциплина, основной проблемой которой являлась проблема происхождения и устройства мира. Она была неотделима от философии. Первые греческие натурфилософы уделяли внимание в первую очередь космогонии и космологии и заложили основу для последующего развития точных наук. Исторически началом античной науки является деятельность так называемых «семи мудрецов». Один из них, Фалес Милетский, считается первым философом Греции. Он является представителем милетской школы, к которой также принадлежали Анаксимандр, Анаксимен, Ферекид Сиросский, Диоген Аполлонийский и др. Основные научно-философские школы периода: ионийская, пифагорейская, элейская, плюралисты и физики-эклектики.

***

АКУСИЛАЙ ИЗ АРГОСА (Akusilaos, VI в. до н. э.)

Древнегреческий мудрец и историк. Написал книгу «Генеалогии» – первое прозаическое историческое сочинение. Это произведение было прозаической обработкой мифов и генеалогий Гесиода. Акусилай использовал архаическую хронологию, типичную для ионийских логографов. От «Теогонии» Акусилая сохранилось всего пять свидетельств и три фрагмента, которые к тому же содержат противоречия. Таким образом, об учении мудреца известно очень мало. Первоначалом Акусилай полагал непознаваемый Хаос, из которого вышли Эреб (мужское начало) и Ночь (женское начало). От совокупления Эреба и Ночи родились Эфир, Эрос и Метис, а от них – множество других богов. Согласно Платону, Акусилай следовал за Гесиодом в том, что Гея и Эрос рождались после Хаоса. Еще один источник утверждает, что Акусилай называл Эрота сыном Ночи и Эфира.

***

АЛКМЕОН КРОТОНСКИЙ (Alkmaion, VI–V вв. до н. э.)

Древнегреческий врач и натурфилософ, представитель кротонской медицинской школы. Вероятно, он был учеником Пифагора.

В сочинении «О природе» впервые дал натурфилософскую концепцию человеческого тела как микрокосмоса и сбалансированной системы противоположностей. Проводил анатомо-физиологические исследования, занимался эмбриологией. Практика сечения трупов в научных целях позволила Алкмеону дать первое систематическое описание общего строения тела и предполагаемых функций организма. При изучении отдельных систем организма, в том числе мозга и нервной системы, Алкмеон обнаружил наличие проводников, идущих от мозга к органам чувств. Им было установлено, что мозг, органы чувств и открытые им проводники имеются как у человека, так и у животных, а стало быть, и тем, и другим должны быть свойственны переживания, ощущения и восприятия. Наделяя животных душой, Алкмеон не был склонен к отождествлению психики животных и человека.

Рассматривая ощущения в качестве исходной формы познавательной деятельности, Алкмеон впервые пытается описать условия возникновения ощущений и формулирует в этой связи правило подобия в качестве объяснительного принципа чувствительности. Уровни жизнедеятельности связывались Алкмеоном с особенностями динамики и перемещений крови в теле. Прилив крови в жилы вызывает пробуждение, отлив крови от жил ведет ко сну, а полный отток крови приводит к смерти организма. Общее же состояние организма определяется соотношением четырех стихий – воды, земли, воздуха и огня, являющихся строительным материалом тела. Правильная координация, равновесие, гармония этих четырех элементов обеспечивают физическое здоровье тела и бодрость духа человека. Нарушение равновесия ведет к различным болезням и в самом худшем случае – к гибели. Равновесие и гармония стихий в теле и здоровье человека зависят от пищи, которую он употребляет, от климатических и географических условий, в которых человек живет, наконец, от особенностей самого организма.

***

АНАКСАГОР ИЗ КЛАЗОМЕН (Anaxagoras, ок. 500–428 гг. до н. э.)

Древнегреческий философ, математик и астроном, основоположник афинской философской школы. Сохранились только фрагменты его главного философского труда «О природе», где выдвигается учение о неразрушимых элементах, бесконечно делимых по своей природе, что предвосхитило современную теорию о бесконечных множествах. Первоначалами Анаксагор считал неразрушимые «семена», которые образуют формы при соединении по принципу подобия качеств. Первоначальное движение задавал Нус (Ум), представляющий из себя некую тонкую и легкую материю; дальнейшее развитие Анаксагор признавал как чисто механическое, поэтому в его системе не оставалось места богам и сверхъестественным силам. Солнце, луна, звезды объявлялись раскаленными каменными массами.