Естествознание эллинистически-римского периода
Культура эллинизма
В Вавилоне 10 июня 323 г. до Н. э. от ран и болезней скончался Александр Македонский, который за двенадцать с половиной лет царствования и непрерывных завоевательных походов создал грандиозную монархию, протянувшуюся от Македонии до Индии и от Амударьи до нубийских пустынь.
Эта дата может быть условно названа началом эпохи эллинизма - качественно своеобразного периода в истории культуры, который (с учетом римского периода) охватывает почти тысячу лет - вплоть до падения Западной Римской империи (от IV в. до Н. э. до V в. Н. э.).
Эпоха эллинизма характеризуется значительным расширением территорий, занятых греками, их экспансией на Восток. Это была как бы новая историческая волна греческой колонизации.
Следствием такой колонизации явилось создание качественно новой культуры, синтезировавшей достижения греческой культуры с восточными духовно-культурными традициями. Римская империя, пришедшая на смену эллинистическим монархиям, сложившимся на развалинах эфемерной монархии Александра Македонского, впитала в себя эллинистическую культуру, модифицировала и переработала ее. Это позволяет выделять эллинистически-римскую культуру как некоторую качественно своеобразную историческую целостность. Длительная, насыщенная многими бурными историческими событиями эпоха эллинизма была периодом творческого синтеза греческой и восточной культур, и на его основе плодотворного развития конкретных наук, прежде всего математики и астрономии. Новый эллинистический тип культуры сформировался как результат экспансии на Восток материальной культуры, достигнутой греческими полисами. Колонисты переносили в новые условия, новые страны, новым народам и греческий образ жизни.
Греческая культура - это прежде всего городская культура. Александр Македонский (одержимый идеей единства народов, целостности человечества, отрицавший различие между греками и варварами) и его последователи (диадохи и эпигоны) вели на завоеванных территориях интенсивное градостроительство. Новые города строились по греческим канонам. В центре города располагалась площадь, окруженная общественными зданиями и храмами. Создавались подчас и грандиозные архитектурные сооружения. От площади отходили широкие прямые улицы. В каждом городе существовали стадион, театр, гимнасии и др. Города заселялись в основном греками (ветеранами войн, греческими переселенцами) и были опорой власти. Обычно города закладывались на реках или торговых путях, что создавало предпосылки для их постепенного
превращения в крупные торговые и экономические центры.
Одним из наиболее известных таких городов была (заложенная Александром Македонским в дельте Нила, на месте рыбацкой деревушки) Александрия, не только самый крупный оживленный торговый, ремесленный, политический, но и культурный, главный научный центр Востока. Александрия воплощала идеалы космополитизма, единства народов, о котором мечтал Александр Македонский. Есть данные, что к концу 1 в. до Н. Э. В Александрии проживали около миллиона жителей - представителей самых разных народностей - греков, египтян, сирийцев, италийцев и др. Гордостью Александрии была знаменитая библиотека, основанная в середине Ш в. до Н. Э.; она насчитывала свыше 700 тыс. папирусных свитков, в которых были собраны все основные сочинения античной эпохи. Александрийская библиотека являлась частью Музея (храма муз), в котором размещались астрономическая обсерватория, зоологический и ботанический сад, помещения для жизни и работы ученых, приезжавших сюда из разных стран.
Шло постепенное вытеснение натурального хозяйства товарно-денежными отношениями, развивалась международная торговля.
Во многих странах пользовался широким признанием и уважением слой культурной интеллигенции - людей, проФессионально и творчески занимающихся умственным, организационным трудом.
Значительно изменился духовный мир человека; он получил возможность углубиться в свою собственную личность, сделать мир своих мыслей и чувств важнейшим предметом духовного освоения, научно-философского познания. Наряду с новеллами и романами, насыщенными трагическими мотивами, а часто и накалом еврипидовских страстей героев, существовала утонченная любовная поэзия, , комедии, создавались реалистические и совершенные живописные полотна.
Александрийская математическая школа.
В древнегреческой культуре развитие получила прежде всего математика. Эпоха эллинизма поставила перед математикой ряд новых задач, связанных с запросами мореплавания (равновесие и устойчивость плавающих тел), совершенствованием геодезии и картографии, разработкой точных астрономических измерений и вычислений, уточнением календаря, требованиями военной и строительной техники, в частности гидротехнических сооружений, и др. Можно сказать, что математики эллинистической эпохи достойно справились с этими задачами. Качественно новый этап в развитии математики связан с деятельностью Александрийской математической школы.
У ее истоков стоял великий математик древности, педагог и систематизатор математической науки Е в к л и д. О личности Евклида нам известно очень мало. Жил он в последней четверти IV - первой четверти III в. до н. э. Учился в Афинах, затем переехал вАлександрию. В своем основном труде «Начала», состоявшем из 13 книг, Евклид изложил все достижения древнегреческой математики в систематизированной аксиоматической форме. (Изучение геометрии в средней школе вплоть до самого последнего времени строилось на основе «Началь.)
Изложение математических знаний носило дедуктивный характер, теории выводились из небольшого числа аксиом.
Универсальной ученостью отличался Э р а т о с ф е н, у которого есть работы не только по математике, но и по астрономии, географии, истории, философии и филологии. Особенно известны его работы по определению размеров земного шара, по географии. В математике Эратосфен известен своими исследованиями целочисленных пропорций, открытием «решетки Эратосфена: (способ выделения простых чисел из любого конечного числа нечетных чисел, начиная с трех).
В Александрии начинал свой творческий пугь и А р х и м е д. Именно здесь он сложился как математик. Возвратившись в Сиракузы, Архимед продолжал поддерживать тесные отношения с александрийскими математиками (до нас дошла его переписка с ними). Среди математических работ Архимеда особенно важны работы, связанные с определением площадей и объемов, центров тяжести и др.
Развитие теоретической и прикладной механики
Из трех составных частей теоретической механики (статика, кинематика, динамика) в древнегреческий период наиболее обстоятельно была разработана статика (и гидростатика). Основополагающую роль в возникновении статики и гидростатики сыграл Ар х и м е д. Хотя появление работ по статике было
вызвано техническими потребностями, сочинения Архимеда лишены видимой связи с практикой. По своему характеру они абстрактны и очень похожи на «Начала» Евклида. Прежде всего Архимеду принадлежит установление понятия центра тяжести тел. Кроме того, он теоретически доказал закон, простого рычага, сформулировал правило сложения параллельных сил, В гидростатике Архимед открыл закон, носящий его имя, и теоретически его доказал.
Главная проблема динамики состояла в объяснении основного закона механики Аристотеля. Согласно этому закону, скорость движения тела пропорциональна приложенной к нему силе. Но отсюда следовало, что при прекращении действия силы на тело оно сейчас же должно остановиться. Однако во многих случаях этого не происходило (например, камень, брошенный из пращи, летит довольно далеко, хотя никакая видимая сила на него не действует). Для объяснения этих явлений в VI в. возникла «теория импетуса». Считали, что телу сообщается некая «движущая сила», которая продолжает некоторое время двигать тело, пока не израсходуется.
Наряду с теоретической механикой получила развитие и прикладная механика - создание разного рода механизмов и машин. Развитие прикладной механики определили следующие факторы:
* производственная деятельность (прежде всего ремесленная), строительство и гидростроительство (создание сложных блоков, лебедок, зубчатой передачи, архимедова винта и т. д.);
* военное дело - создание метательной артиллерии и новых типов военных судов;
* театральная техника, одним из элементов которой были подъемные сценические устройства.
Античные авторы (Полибий, Плутарх идр.) подробно рассказывают о машинах Архимеда, которые помогали отразить штурм Сиракуз римлянами. Мощные катапульты издалека швыряли тяжелые каменные глыбы на римские легионы, легкие катапульты близкого действия (так называемые скорпионы) метали из бойниц град ядер; морские береговые краны обрушивали на римские корабли целые скальы или тяжелые свинцовые глыбы, поднимали кранами нос корабля и затем роняли судно в море, так что оно опрокидывалось или заливалось водой. Римские солдаты были смертельно напуганы. Кроме военных машин Архимеду приписывается изобретение архимедова винта.
Развитие астрономии
Было обнаружено неравенство четырех времен года; измерен наклон эклиптики (крут, вдоль которого движутся Солнце, Луна и планеты) к небесному экватору (около 240); создан лунно-солнечный календарь; становлено, что планеты движутся по небу по необычайно сложным траекториям, которые включают в себя нерегулярные колебательные движения, попятное петлеобразное движение и др. Одновременно в недрах математики и философии созревали теоретические предпосылки моделирования
астрономических явлений, создания математических моделей Вселенной.
Считалось, что Космос состоит из определенного количества вращающихся сфер, имеющих общий центр, совпадающий с центром земного шара.
Еще более усложнилась эта модель в космологии Аристотеля, поскольку он пытался создать некую единую систему движения всех небесных тел, единый физический Космос на основе принципа отсутствия пустоты. Чтобы сохранить независимость движения каждой планеты, Аристотель вынужден был добавлять к каждой системе сфер дополнительные сферы, компенсирующие вращательный эффект первых. В результате в ристотелевской модели количество основных и компенсирующих сфер достигает 55.
Геоцентрическая система Птолемея
Астрономия становилась точной математической наукой, что позволяло приступить к созданию универсальной математической теории астрономических явлений. За решение этой задачи взялся знаменитый александрийский астроном Клавдий Птолемей, что отражено в его фундаментальном труде «Большое математическое построение
астрономии в XHI книгах» («Альмагест» ).
Но подлинно научным подвигом ученого стало создание им
математической теории видимого движения планет. Теория Птолемея позволяла предвычислять сложные петлеобразные движения планет (их ускорения и замедления, стояния и попятные движения).
Из основных свойств планетных движений, определенных
Птолемеем, вытекал ряд важных следствий.
В о - пер в ы х, условия движения верхних от Солнца и нижних планет существенно различны.
В о - в т о р ы х, определяющую роль в движении и тех и других планет играет Солнце.
В - т р е т ь и х, Птолемей, по сути, уже лишил Землю ее строго центрального положения в мире, какое она занимала в аристотелевской модели Вселенной.
Античные воззрения на органический мир
Достижения в развитии биологических знаний в античности не были столь выдающимися, как в астрономии и математике, но тем не менее значительный прогресс здесь тоже был налицо. Это еще не научная биология, но уже ее отдаленные предпосылки.
Античные натурфилософы обращали свои взоры на органический мир и строили первые умозрительные схемы, объяснявшие его происхождение и развитие. На основе этих умозрительных представлений в конце концов сложились два противоположных подхода к решению вопроса о происхождении жизни.
Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникновение жизни не могло осуществиться естественным, объективным, закономерным образом на Земле; жизнь является следствием божественного творческого акта (креационизм), и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира «жизненная сила» (vis vitalis), которая и направля - ет все процессы жизни.
Наряду с таким идеалистическим подходом еще в древности сложился и материалистический подход, в основе которого лежало представление о том, что под влиянием естественных факторов живое может возникнугь из неживого, органическое из неорганического. Так сложилась концепция самозарождения живого из неживого. Например, согласно учению Анаксимандра, живые
существа образуются из апейрона по тем же законам, что и вещи неорганической природы. Он считал, что животные родились первоначально из влаги и земли, нагретых солнцем. Первые животные были покрыты чешуей, но, достигнув зрелости, они вышли на сушу, чешуя их лопнула, и, освободившись от нее, они начали вести свойственный каждому из них образ жизни. Все виды
животных возникли независимо друг от друга. В древней натурфилософии еще нет идеи генетической связи между видами, представления об историческом развитии животного мира. Правда, в отношении человека Анаксимандр, по-видимому, уже допускал возможность его происхождения от организмов другого вида.
Еще более обстоятельная теория происхождения живого была создана
Э м п е д о к л о м, с именем которого связывают первую догадку о том, что существуют ископаемые остатки вымерших организмов. Биологические воззрения Эмпедокла были тесно связаны с его философией. Он исходил из существования четырех элементов мира (огонь, воздух, вода и земля), каждый из которых состоит из вечных частиц, способных вступать во взаимодействие друг с другом, и двух «сил» - Любви и Вражды, которые соединяют (Любовь) или разъединяют (Вражда) разрозненные частицы. Эти две силы - двигатели всех процессов во Вселенной.
Возникновение живых существ Эмпедокл представлял себе так: жизнь началась на нашей планете еще до того, как народилось Солнце; в ту досолнечную пору Землю непрерывно орошали обильные дожди; поверхность Земли превратилась в тинообразную массу; из недр Земли, которая содержит внутренний огонь, наружу периодически прорывался огонь, который поднимал вверх комья тины, принимавшей различные формы; во взаимодействии земли, воды, воздуха и огня создавались сперва растения - предшественники и предтечи подлинных живых существ, а со временем стали появляться и сами животные формы, но это были причудливые существа, по сути, это были даже не животные существа, которые мы знаем, а лишь их отдельные обрывки, части, органы. Эмпедокл рисует прямо-таки сюрреалистическую картину биогенеза: «Головы выходили без шеи, двигались руки без плеч, очи блуждали без лбов». Но, влекомые силой Любви, все эти органы, беспорядочно носясь в пространстве, как попало соединяясь друг с другом, образовывали самые различные уродливые создания, большинство из которых были нежизнеспособными и недолговечными монстрами. Велением Вражды всем несовершенным и неприспособленным монстрам суждено было со временем погибнуть. Остались лишь немногие гармонично устроенные организмы, которые могли питаться и размножаться. Эти гармоничные организмы стали размножаться половым путем, благодаря чему сохранились до наших дней.
При всей примитивности этой картины, нельзя не отметить в ней рациональных представлений, гениально предвосхищавших дарвиновскую идею естественного отбора. И у Эмпедокла, и у Дарвина решающая роль принадлежит случаю и отрицается телеологизм - принцип целесообразной направленности органического развития. Несмотря на свою примитивность, первые исторические формы концепции самозарождения сыграли свою прогрессивную роль в борьбе с креационизмом.
Питание и рост живых организмов Эмпедокл объяснял стремлением частиц стихий соединиться с себе подобными. Главную роль в организме, по его мнению, играет кровь. Чем больше в органе крови, тем он важнее. При умеренном охлаждении крови наступает сон, при сильном ее охлаждении - смерть. Душа умирает вместе с телом. Любопытно, что Эмпедокл считал, что слух зависит от напора воздуха на ушной хрящ, который, словно колокольчик, колеблется под напором воздуха.
Одной из древних медико-биологических школ бьmа Книдкая школа, сложившаяся еще в VI В. ДОН. э. под влиянием восточной медицины (Эврифон из Книда идр.). Она продолжала традиции вавилонских и египетских врачей. Ее принципы нацеливали на детальное описание отдельных комплексов болезненных симптомов и требовали разработки для каждой болезни своей особой (и часто сложной) терапии. Сочинения представителей Книдской школы до нас недошли, но их фрагменты, очевидно, вошли в состав трактатов Свода Гиппократа.
С именем Г и п п о к р а т а, современника Демокрита, связан тот период развития биологии и медицины, когда медико-биологические знания начали отпочковываться от религии, магии и мистицизма. С этого времени биология и медицина отказываются от объяснения биологических явлений, происхождения и сущности болезней вмешательством потусторонних, сверхъестественных сил. Гиппократ и его ученики считали, что медицина должна основываться не на умозрительных схемах и предположениях или фантазиях, а на скрупулезном, тщательном наблюдении и изучении больного, на накоплении и обобщении медицинского опыта.
Свод Гиппократа сложился в Косской медицинской школе, получившей свое наименование от острова Кос, где жили поколения врачей, которые считали себя потомками легендарного героя, получеловека-полубога Асклепия. Лишь некоторые из трактатов Свода могут быть приписаны самому Гиппократу; большинство из них было написано его учениками и последователями. В своде развивается идея о естественных причин ах болезней. Это и факторы, исходящие из внешней среды, и возраст больного, и его образ жизни, и наследственность, и др. Свод учит, что лечить надо не болезнь, а больного, поэтому все назначения должны быть строго индивидуальны. Один из теоретических принципов Гиппократова учения - единство жизни как процесса.
Завершителем античной биолого-медицинской традиции был Клавдий Гален. Родился в Пергаме, в семье архитектора, изучал философию и медицину, с 162 г. жил в Риме. Гален - универсальный и плодовитый писатель и ученый. Его перу принадлежит свыше 125 сочинений, из которых сохранилось и дошло до наших дней около 80.
Гален был прекрасным анатомом. Поскольку в Риме в ту эпоху вскрытие трупов было запрещено, он изучал анатомию не только человека, но и разных животных - быков, овец, свиней, собак и др. Он заметил большое сходство в строении человека и обезьяны, проводя опыты над маленькой мартышкой, которая в то время водилась на юге Европы. Физиологические воззрения Галена базировались во многом на идеях Свода Гиппократа. Гален детально изучал центральную и периферическую нервные системы, искал связь спинномозговых нервов с процессами дыхания и сердцебиения, описал анатомическое строение сердца. Гален закладывал предпосылки научного экспериментального метода в биологии и физиологии, хотя закономерности работы сердца и кровообращения остались им так и не разгаданными.
В области терапии Гален развивал принципы воздухо - и водолечения, диетологии, изучал свойства лекарственных препаратов; сам создавал такие препараты, причем подчас очень сложные, включавшие в себя десятки компонентов. Элементы народной медицины и даже знахарства, содержавшиеся в рецептурных предписаниях Галена, способствовали его популярности и в античности, и в средневековье.
Античные представления о происхождении человека
Античные философы задумывались и над проблемой происхождения человека. В эту эпоху формируется и концепция «золотого века» человечества, т. е. представление о том, что в далеком прошлом жизнь людей была намного лучше, чем впоследствии (ведь люди произошли от богов); что история человечества - это история не улучшения, а ухудшения, усложнения жизни людей.
Наряду с идеалистическим, креационистским пониманием происхождения человека в древности развивались и материалистические представления о естественном происхождении человека. Так, философы античного мира (например, Д е м о к р и т) высказывали мысли о том, что происхождение человека во многом сходно с происхождением животных: те и другие образуются в результате соединения исходных стихий в части и органы, которые под действием тепла соединяются в тело (первые люди произросли из воды и ила).
А р и с т о т е л ь трактовал человека как «политическое животное», которое отличается от животного только наличием нравственности и на этой основе стремлением к «совместному жительству».
Древнеримский философ и поэт Л у к р е ц и й К а р в поэме «О природе вещей» нарисовал картину развития древних людей от дикого состояния до изобретения огня, одежды, жилищ и т. д. Он, высмеяв распространенные тогда легенды о сотворении людей богами, о «золотом веке», с которого будто бы начинается жизнь людей на Земле, утверждал, что люди делали важнейшие изобретения, подгоняемые нуждой. Лукреций Кар образно рисует первобытное состояние человека, когда люди еще не знали ни одежды, ни жилищ и вели жалкое существование, питаясь желудями и ягодами и охотясь на диких зверей. Предложив периодизацию истории человечества в виде трех эпох в зависимости от материала, из которого изготавливались орудия труда: каменный, медный (бронзовый) и железный.
Упадок античной науки
В первые века нашей эры обострились социально-экономические, политические и культурные противоречия, свойственные рабовладельческой формации.
Римская империя в V в. распалась под действием внутренних и внешних сил - восстаний рабов, бедноты, покоренных народов и нападений варварских племен. На смену рабовладельческому пришел феодальный строй. Формирование феодальных отношений было связано со значительными потрясениями во всех сферах общественной жизни, в том числе в области культуры и науки.
По сути, формировался новый исторический тип сознания, новый тип культуры, духовного освоения мира человеком. Его основу составляло монотеистическое религиозное сознание, в котором на первом плане - не познание мира и получение нового знания, а переживание, прочувствование мира и вера во всемогущего Бога, в существо, которое создало мир и постоянно творит его своей волей и активностью. Вмешательство божественных, потусторонних сил может проявиться в любой момент, в любой части миpa. Такое прямое активное проявление действия божества и есть чудо. Природа наполнена чудесами, поэтому ни о каких ее объективных закономерностях не может быть и речи. В системе такого мировоззрения естествознание лишается своего действительного предмета, реальных целей и задач. Мистицизм способствовали упадку античной науки.
Одной из существенных ограниченностей античной науки являлся ее отрыв от производства, отрыв теории от практики, знания от опыта. Рабовладельческий способ производства, в котором главной производительной силой был раб, не нуждался в науке как средстве развития производительных сил. Наука развивалась отдельно от материального производства. Последнее достигло такого уровня, что смогло выделить часть людей из непосредственного участия в производстве, дать им возможность заниматься духовной деятельностью. Но античное материальное производство в результатах духовной деятельности не нуждалось. Отсюда и недооценка связи знания и опыта, непонимание познавательного значения опыта. Эксперимент как метод познания античности не был известен.
Наконец, упадок античной науки во многом был обусловлен отсутствием надежных средств хранения, обмена и передачи информации. Рукописи были весьма дорогим, редким, а в эпоху непрерывных войн, миграций народов, исчезновения в пожарищах культур, этносов - И ненадежным средством хранения информации. Как материальный носитель мысли рукописи, к сожалению, все-таки горят.
В VI в. В истории европейской культуры начался период «темных веков».
