В строительной технике используют теперь целый ряд механизмов, особенно подъемных. Основную роль играли так называемые простые машины. О строительных механизмах древних можно судить по книге «Об архитектуре» 1 римского инженера и архитектора Витрувия (II половина I в. до н. э.). Сильно продвинулась вперед и военная техника. Еще до III в. до н. э. существовали различные метательные машины, которые теперь стали широко применять при осаде городов. Использовались различные метательные машины, катапульты, балисты и др. Об этих машинах можно составить себе представление опять же по книге Витрувия. Интересен рассказ древнегреческого писателя Плутарха (ок. 46-126 гг.) о военных машинах, построенных Архимедом и примененных им для защиты от римских войск его родного города Сиракуз на острове Сицилия 2 .
Большую роль играл морской и военный флот. Древние были отважными мореплавателями, смело бороздили воды Средиземного и Черного морей и выходили в Атлантический океан. В этих условиях создается возможность обобщения научных знаний уже не в форме натурфилософии, а в форме отдельных конкретных наук. Из единой греческой натурфилософии выделяются прежде всего науки физико-математического цикла. Оформляются как самостоятельные науки математика и астрономия, хотя последняя еще долгое время тесно связана с общими натурфилософскими представлениями. Появляются зародыши механики - учение о равновесии тел и жидкостей и зачатки оптики.
Философия теперь уделяет больше внимания собственно философским вопросам: вопросом логики, гносеологическим вопросам, вопросам этики и т. д. Однако и чисто натурфилософские вопросы продолжают занимать философию. Так, в рассматриваемый период появляются сочинения Эпикура и позднее Лукреция, о которых говорилось выше. Эти философы продолжают традицию Левкиппа - Демокрита и их учения содержат ряд идей, которые позже разрабатывают в естествознании. Натурфилософские учения других философов периода эллинизма в основном не содержат новых прогрессивных идей, которые бы предвосхищали естественнонаучные открытия будущего или сыграли когда-нибудь положительную роль в естественных науках физико-математического цикла.
Развитие математики, астрономии и других наук в период эллинизма в значительной степени связано с городом Александрией, расположенным на африканском побережье Средиземного моря. Начиная с III в. до н. э. этот город стал научным и культурным центром древнего мира. Птолемеи, цари египетские, приглашали в свою столицу Александрию ученых и философов из других стран и создавали им условия для работы. В Александрии образовалась знаменитая Александрийская библиотека, имевшая, по преданию, около 500 ООО рукописей.
В период эллинизма математика сложилась как самостоятельная наука. Знаменитый александрийский ученый Евклид (III в. до н. э.) подвел итог и обобщил в своих «Началах» все, что было сделано до него в области математики. Он создал настолько совершенную систему геометрии, что она почти в неизменном виде просуществовала многие столетия. Евклид «очистил» геометрию и математику вообще от всякой мистики и натурфилософских идей и придал ей исключительную логическую стройность. Его система геометрии много лет считалась образцовой, ей следовали самые крупные математики, физики и даже философы последующего времени.
В период эллинизма зарождается и высшая математика. Здесь большие заслуги принадлежат Архимеду, решившему труднейшие для своего времени задачи вычисления площадей криволинейных фигур. Однако возникновение высшей математики относится уже к значительно более позднему периоду.
Астрономия также оформилась к III в. до н. э. в самостоятельную науку. В период эллинизма были получены новые важные результаты. Уже в III в. до н. э. александрийский астроном Эратосфен (ок. 276-194 до н. э.) произвел измерения размеров Земли, определил ее радиус. Крупнейший астроном Гиппарх (II в. до н. э.) значительно усовершенствовал методы астрономических измерений, применяя более точные приборы. Он уточнил положение и характер движения небесных тел, составил большой звездный каталог, содержащий свыше 1000 звезд.
Подавляющее большинство астрономов придерживалось геоцентрических взглядов на строение мира. Однако, как отмечалось, уже пифагорейцы высказали гипотезу о движении Земли. Позже греческий астроном Аристарх Самосский (конец IV - первая половина III в. до н. э.) высказал гипотезу о гелиоцентрической системе мира. Однако учение о движении Земли не получило в древности развития, и только Коперник, возродивший идею Аристарха Самосского, разработал гелиоцентрическую систему мира.
В отличие от математики древняя астрономия, хотя и выделилась в самостоятельную научную область, тем не менее была тесно связана с натурфилософскими и общефилософскими идеями древности. Развитие астрономии вызвало к жизни некоторые общие представления механики: вопрос о сложении движений и вопрос об его относительности. В связи с этим более подробно остановимся «а тех вопросах истории астрономии, которые имели отношение к некоторым общим теоретико-познавательным вопросам, а также к. механике. Затем рассмотрим начало развития вопросов механики, уже непосредственно не связанных с астрономией, после чего остановимся кратко на начале развития других разделов физики.
Вполне естественно, что изучение механического движения началось с исследования движения небесных тел. Это объясняется, во-первых, тем, что изучение движения небесных тел имело прямое практическое значение. Во-вторых, движение небесных тел казалось наиболее простым и правильным. Действительно, движение подавляющего числа небесных тел (неподвижных звезд) представляется с Земли равномерным круговым движением. Правда, были известны небесные тела, движение которых нельзя было считать простым круговым движением. Это в первую очередь планеты, видимое движение которых более сложное. Особенности движения и определили их название «планеты», что означает блуждающие. Характер движения Солнца и Луны также отличается от характера видимого движения неподвижных звезд. Возникла идея, нельзя ли представить движение названных небесных тел как движение, составленное из простых равномерных движений по кругу. Имеются свидетельства, что именно такую задачу перед астрономами поставил еще Платон, руководствуясь идеей о совершенстве небесных тел и совершенстве круга как геометрической фигуры. Впервые эту задачу попытался решить греческий астроном Эвдокс (ок. 408 - ок. 355 гг. до н. э.). Он предположил, что вокруг Земли вращаются несколько сфер. На каждой сфере закреплена определенная планета. Эта сфера вращается внутри другой сферы, гомоцентричной с первой. В свою очередь вторая сфера вращается вокруг Земли, которая является общим центром. В результате видимое движение планеты с Земли выглядит сложным. Планета совершает прямые и попятные движения. Введя несколько таких гомоцентричных сфер, Эвдокс надеялся объяснить видимое движение планет по небесной сфере и одновременно сохранить идею о том, что движение планет - небесных тел - совершается по круговым траекториям. Таким образом, впервые рождается идея о возможности сложения и разложения движения на составляющие. Теория Эвдокса была несовершенной. Она давала более или менее удовлетворительные результаты только для Солнца, Луны и внешних планет (Юпитера и Сатурна). Кроме того, она не могла объяснить изменения яркости планет; последнее свидетельствовало, что их расстояния от Земли изменяются. Тем не менее эта теория была принята Аристотелем, который усложнил ее, увеличив число вращающихся сфер до 56 (у Эвдокса их было 27), однако не смог устранить имеющиеся недостатки.
Более совершенная теория движения небесных тел была разработана позже греческими учеными Аполлонием (Ш в. до н. э.) и Гиппархом. Для объяснения сложного движения планет, Солнца и Луны ими была предложена и разработана теория эпициклов. Со гласно этой теории, движение небесных тел происходит равномерно по круговой орбите - эпициклу, центр которого, в свою очередь совершает равномерное вращение вокруг Земли по круговой орбите - деференту. С помощью этой теории можно было надеяться более удовлетворительно объяснить видимое движение небесных тел (планет, Солнца и Луны). При этом выполнялась и задача представления движения небесных тел как комбинации равномерных круговых движений. Одновременно было показано, что видимое движение небесного тела можно представить иначе, опять-таки руководствуясь представлением о равномерных круговых движениях. Можно показать, что небесные тела равномерно движутся по окружности, центр которой не совпадает с центром Земли. Эта теория получила название теории эксцентриков.
Уже Аполлоний и Гиппарх знали, что рассмотренные теории могут приводить к одинаковым результатам. Так, движение планеты по эпициклу с тем же периодом, что и период движения центра эпицикла по дифференту, но в противоположную сторону, эквивалентна движению по эксцентрическому кругу (рис. 1). Следовательно, оказалось, что видимое движение небесных тел, даже состоящее из круговых движений, если принять их за элементарные, можно представить несколькими способами. Естественно, что при создании теории движения небесных тел было целесообразно раскладывать движение наиболее простым способом. Гиппарх, например, исходя из соображений простоты, выбрал теорию эксцентриков для расчета движения Солнца.
Таким образом, развитие астрономии привело к возникновению представления о возможности разложения движения различными способами и о том, что этот процесс является чисто математическим.
Новые данные, полученные астрономией, заставляют усложнять картину движения небесных тел. Для построения теории их движения приходится использовать и теорию эпициклов, и теорию эксцентриков. Теория эпициклов и эксцентриков была доведена до совершенства древнегреческим астрономом Птолемеем (II в.) и изложена в его знаменитой книге, арабское название которой «Альмагест». Эта книга долгое время, вплоть до Коперника, была основным канонизированным сочинением и на Востоке и в Европе. Птолемею удалось построить достаточно удовлетворительную теорию движения небесных тел вокруг Земли, представив их как комбинацию простых круговых движений, используя и эпицикл, и эксцентрики и введя еще некоторые новые элементы. При этом Птолемей каждый раз исходил из принципа простоты. Он полагал, что движение небесных тел можно представить различными способами, и каждый раз находил наиболее удачный. Эта общая идея явилась предметом обсуждения. Если астрономы легко свыклись с ней, то для философов она стала предметом дискуссии, особенно для прямых последователей Аристотеля.
Какие движения следует считать реальными: видимые движения небесных тел, а «круги», на которые их можно разложить - фикцией, или же, наоборот, действительными реальными движениями (так сказать, элементарными) являются круговые движения? Этот, вообще говоря, бессмысленный, с нашей точки зрения, вопрос решался по-разному различными философами. Одни утверждали, ссылаясь непосредственно на Аристотеля, что реальны простые круговые движения небесных тел. Другие же считали, что реальностью является видимое движение, а круги, эпициклы и эксцентрики, как, например, утверждал греческий философ Прокл (410-485), существуют только в мыслях астрономов, а не в действительности. Александрийский ученый Филопон (VI в.) полагал, что вращательные равномерные движения существуют в природе сами по себе. Из этих движений разум астронома составляет сочетания кривых, которые не существуют нигде, кроме как в воображении. Некоторые философы утверждали, что не дело астрономов решать вопрос о том, каково действительное движение в небе. Задача состоит в том, чтобы уметь лишь вычислять положение и движение небесных тел на небесной сфере так, как они представляются нам. Эта тема звучит довольно настойчиво у многих древних философов и философов средних веков. Симплиций (IV в.) -комментатор Аристотеля- утверждал, например, что астрономы придумали теорию вращающихся сфер и теорию эпициклов и эксцентриков для того, чтобы «спасти явления». В таком же духе пишут и более поздние философы, особенно те, которые полностью восприняли учение Аристотеля о небе, в частности теорию вращающихся сфер. Так, например, арабский ученый и философ Ибн Рушд (Аверроэс) (1126-1198) писал, что «астрономия Птолемея ничтожна в отношении существующего, но она удобна как средство вычислять» 3 .
В связи с развитием астрономии в древности был также затронут вопрос об относительности механического движения. Вероятно, смутное представление об относительности движения возникло довольно рано. Об этом можно судить исходя из того, что очень рано возникли гипотезы о движении Земли (как мы видели, впервые такая гипотеза была высказана пифагорейцами еще в V в. до н. э.). И позже ученые высказывались за движение Земли. Так, философ Древней Греции Гераклид (IV в. до н. э.) считал, что хотя Земля и находится в центре мира, тем не менее она вращается вокруг своей оси. В истории хорошо известно уже упоминавшееся выше имя древнегреческого астронома Аристарха Самосского, который впервые высказал гипотезу о гелиоцентрической системе мира. Он полагал, что Солнце находится в центре Вселенной, а вокруг него вращается Земля, которая также совершает обороты и вокруг своей оси. Мы не имеем определенных данных, которые бы свидетельствовали, что в средние века в Европе кто-нибудь высказывал мнение о движении Земли, вплоть до XVI в. Однако на Востоке (в Индии и Китае) были ученые и философы, которые придерживались гипотезы о движении Земли. Нельзя сомневаться, что, высказав догадку о движении Земли, древние ученые не имели хотя бы смутного представления об относительности движения. Они, конечно, знали, что во многих случаях наблюдателю, движущемуся относительно какого-нибудь предмета, кажется, что движется этот предмет, а не он сам. Об этом говорил повседневный опыт. Естественно, что, высказывая гипотезу о движении Земли, они должны были учитывать этот опыт. И действительно, об этом существует упоминание. Так, Цицерон (106-43 гг. до н. э.), излагая мысли некоторых древних ученых о движении Земли, говорит, что, по их мнению, нам лишь кажется, что Земля неподвижна, а небесные тела движутся. В действительности же все происходит наоборот. Он пишет:
«По словам Теофраста, Никетас из Сиракуз высказал мнение, что Солнце, Луна и все небесные тела пребывают в покое, и ничего не движется в мире, кроме Земли, которая, вращаясь вокруг своей оси с большой скоростью, производит видимость неподвижности Земли и движущегося Солнца » 4 .
О том, что человеку, движущемуся относительно неподвижного тела, представляется, что он в покое, а тело движется, говорят также ощущения человека, находящегося на плывущем корабле. Это, конечно, было хорошо известно в древности, и, безусловно, на это обращали внимание. В частности, об этом явлении говорит римский поэт Вергилий (70-19 гг. до н. э.) в поэме «Энеида»; «В море от порта идем и отходят и Земли и грады». Позже эти слова процитирует Коперник в своем сочинении о гелиоцентрической системе мира. Интересную цитату можно привести из сочинения китайского астронома Лося Хуна (I в. до н. э.). Он писал:
«Земля постоянно движется, но люди не знают этого; они как команда на закрытом судне; когда оно перемещается, они этого не замечают» 5 .
Это утверждение почти как в учении Галилея, не хватает только уточнения, что судно должно двигаться равномерно и прямолинейно. Вообще, образ человека, находящегося внутри плывущего корабля и не замечающего это движение, становится классическим примером при обсуждении принципа относительности.
Таким образом, идея об относительности движения начинает вызревать в древности. Но сначала она, как отмечалось выше, не получает обобщения и уточнения. Учение Аристотеля отбросило эту идею. По Аристотелю, говорить о движении можно также только по отношению к другому телу. С точки зрения кинематики, всякие движения являются относительными. Однако в природе существует истинно неподвижное тело, движение относительно которого является абсолютным. Этим телом является, по Аристотелю, неподвижная Земля. Таким образом, можно говорить об истинном покое и истинном движении любого тела. И истинное движение, согласно его механике, можно определить, даже принимая участие в этом движении.
Из учения Аристотеля следует, что если бы вдруг Земля стала двигаться, то люди сейчас же заметили бы это, ибо они, как и все тела, стремились бы сохранить свое положение во Вселенной. На этом выводе обосновывал Птолемей, бывший последователем Аристотеля в вопросах механики, возражение против гипотезы о движениях Земли. По его мнению, она приводила к нелепым результатам:
«Если предположить, - пишет он, - что Земля движется, то вследствие огромной величины она при своем движении должна опережать все тяжелые тела; и вследствие ее колоссальной скорости и живые существа и другие тяжелые тела должны будут остаться далеко позади без поддержки в воздухе, сама же она в конце концов должна будет выскочить из границ неба. Но ничего более смешного, нелепого и бессмысленного нельзя себе представить»
6 .
Высказываясь против гипотезы о вращении Земли, он критикует и тех, кто ее принимал:
«Но должны они все же признать, что Земля, вследствие ее движения, наибыстрейшего из всех существующих движений, должна в кратчайший срок совершить также огромный поворот, что все, что на ней не закреплено, должно быть воспринято как движущееся в направлении, противоположном движению Земли. И ни облака, ни что другое, летящее или брошенное, не наблюдалось бы направляющимся к востоку, так как Земля опередила бы всякие движения, направленные на восток, и, таким образом, любое тело наблюдалось бы движущимся к западу, т.е. в сторону, которую Земля оставляет за собой» 7 .
Эти аргументы Птолемея казались неопровержимыми. Они основывались на учении Аристотеля. Против этих аргументов пришлось возразить Копернику, а затем Галилею.
Однако, несмотря на всеобщее мнение о неподвижности Земли, принцип относительности, как кинематический принцип, признавали философы, а в последующем даже богословы. Сам Птолемей считал возможным на основе этого принципа пользоваться гипотезой о движении Земли для простоты астрономических расчетов. Он писал:
«Некоторые философы полагают, что нет оснований возражать против их предположения, согласно которому небесный свод покоится, в то время как Земля вращается вокруг своей оси с Запада на Восток, производя один оборот за сутки, или же предполагать, что они оба совершают вращение вокруг одной и той же оси в противоположных направлениях, в соответственном отношении опережая друг друга» 8 .
Идея о возможности использования гелиоцентрических представлений, хотя они и являются, как полагали, ложными, для упрощения расчетов хорошо гармонируют с теми взглядами на астрономию, о которых говорилось выше. Если астрономия не в состоянии установить действительные движения во Вселенной, а способна лишь, если можно так сказать, давать рецепты для вычисления положений и движений небесных тел на небесной сфере, то почему нельзя пользоваться гелиоцентрической системой. Гелиоцентрическая система, с кинематической точки зрения, эквивалентна геоцентрической. И если ее использование упрощает расчеты, то почему бы ее не использовать. Больше того, решать вопросы о том, какая система правильнее, астрономия не может. Древний ученый Посидоний (135-51 гг. до н. э.) так и писал: «Не дело астрономии решать, что в природе неподвижно, а что движется» 9 .
Мнение о том, что астрономам не возбраняется использовать гелиоцентрическую систему, считая, правда, ее ложной, сохранилось и в средние века. Так, например, знаменитый средневековый схоласт Фома Аквинский высказывал такую мысль, полагая, что для объяснения чего-либо можно пользоваться двумя противоположными гипотезами. Таким образом, развитие понятия об относительности движения способствовало в то время развитию идеи чистого описания, идеи агностицизма, разделявшей действительность от ее отражения в сознании людей.
В древности начал обсуждаться еще один вопрос механики, о котором следует упомянуть. Это уже вопрос, относящийся к механике земных тел, который не был непосредственно связан с проблемами астрономии. Он заключался в следующем. По основному закону механики Аристотеля, скорость движущегося тела пропорциональна приложенной к нему силе. Но отсюда следовало, что, как только на тело перестает действовать сила, оно сейчас же должно остановиться. Однако во многих случаях ничего подобного не наблюдалось. Все знали, например, что камень, брошенный из пращи, довольно далеко летит уже после того, как он из нее вылетел. Это явление пытались объяснить следующим образом. Позади камня, когда он движется под действием силы, стремится образоваться пустое пространство. Но природа, как учил Аристотель, не терпит пустоты, поэтому воздух, устремляясь туда, где может образоваться пустота, продолжает подталкивать некоторое время тело вперед, уже после того как сила перестала на него действовать. Однако через некоторое время такое объяснение перестало удовлетворять некоторых ученых и философов. Тогда возникла теория, которая в средние века получила название теории "импетуса" (impetus). Ее родоначальником был греческий ученый и философ Филопон. Он полагал, что движущемуся телу движущее тело сообщает некую «движущую силу», которая и продолжает некоторое время двигать это тело, пока вся не израсходуется. Эта новая идея, развитая, правда, в гораздо более позднее время (в XIV в.), сыграла определенную роль в дальнейшем развитии механики.
Наконец, в древности возникли статика и гидростатика, появление которых было непосредственно связано с решением технических задач.
Основополагающую роль в возникновении статики и гидростатики сыграл Архимед (ок. 287-212 гг. до н. э.). В отличие от более ранних сочинений работы Архимеда лишены каких-либо натурфилософских элементов. Несмотря на то что 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.
Архимед
Архимеду прежде всего принадлежит установление понятия центра тяжести тел, которое он сформулировал в сочинении, не дошедшем до нашего времени. Судя по более поздним источникам, Архимед так определил центр тяжести:
«Центром тяжести некоторого тела является некоторая, расположенная внутри него точка, обладающая тем свойством, что если за нее мысленно подвесить тяжелое тело, то оно останется в покое и сохраняет первоначальное положение» 10 .
В дошедших до нас сочинениях Архимеда по статике «О равновесии плоских фигур или о центрах тяжести плоских фигур» и «Послании к Эратосфену о механических теоремах» он развивает теорию нахождения центра тяжести различных фигур. В основе этой теории лежит теорема о рычаге, изложенная Архимедом в первом из этих сочинений. Нужно отметить, что закон простого рычага был известен давно. Даже в одном из ранних сочинений по механике «Механические проблемы», которое некоторые историки приписывают Аристотелю, была сделана попытка доказать этот закон. Однако доказательство было основано на учении Аристотеля о насильственных и естественных движениях и его нельзя считать, по сути дела, доказательством.
Архимед формулирует сначала постулаты, из которых выводит закон рычага. Приведем для примера некоторые из постулатов Архимеда. Первый постулат: «равные тяжести на равных длинах уравновешиваются, на неравных же длинах не уравновешиваются, но перевешивают тяжести на большей длине» 11 . Второй постулат: «если при равновесии на каких-нибудь длинах к одной из тяжестей будет что-либо прибавлено, то они не будут уравновешиваться, но перевесит та тяжесть, к которой было прибавлено» 12 .
Сначала Архимед доказывает закон рычага для случая соизмеримых грузов. Теорема гласит: соизмеримые величины уравновешиваются на длинах, которые будут обратно пропорциональны тяжестям 13 . В основе доказательства лежит шестой постулат. Смысл его заключается в следующем. Пусть на невесомом стержне АВ (рис. 2) помещены n равных грузов; будучи подвешен в точке О, стержень находится в равновесии. В соответствии с шестым постулатом равновесие не нарушится, если любую группу из m грузов заменить одним грузом, вес которого Р равен сумме весов этих грузов, подвешенных в точке о, являющейся точкой приложения их центра тяжести. Пусть теперь имеется два груза Р и Q, причем P/Q≤n/m, где n и m - целые числа. Разобьем груз Р на 2n, а груз Q - на 2m равных грузиков и расположим их на равных расстояниях вдоль невесомого стержня АВ, длина которого L (рис. 3). Согласно первому постулату, стержень находится в равновесии, если точка опоры О делит его пополам. Заменим теперь 2n грузов грузом Р и 2m грузов - грузом Q.
По шестому постулату, равновесие не нарушится, если груз Р подвешен в точке С, являющейся точкой приложения центра тяжести 2n грузов, а груз Q - в точке D, являющейся точкой приложения центра тяжести 2m грузов. Но так как-то при равновесии удовлетворяется условие OC/OD=m/n. Следовательно, P/Q=OD/OC и теорема доказана.
Затем Архимед распространяет доказанную теорему на случай несоизмеримых грузов. При этом он поступает, как и Евклид, который, доказав какую-либо теорему для соизмеримых отрезков или площадей и т. д., распространял ее на случай несоизмеримых. Наконец, на основе полученных результатов Архимед развивает теорию для нахождения центров тяжести различных фигур.
По гидростатике известно одно сочинение Архимеда «О плавающих телах», в котором рассматривалась задача равновесия плавающих тел. К этой задаче Архимед пришел, исходя из практической задачи устойчивости морских судов, которые, как говорилось выше, играли в древности большую роль. Возможно, что на окрытие основного закона гидростатики, носящего имя Архимеда, в какой-то степени повлияла и задача, которую поставил, согласно легенде, перед Архимедом его родственник царь Гиерон. Об этой легенде повествует Витрувий в своей книге «Об Архитектуре». Он рассказывает, что царь Гиерон попросил Архимеда найти способ уличить в мошенничестве мастера, сделавшего для него корону и заменившего, по его предположению, часть золота серебром. Архимед, сидя в ванне, нашел решение и в восторге, с возгласом «эврика» выскочил из ванны и стал бегать по комнате. По поводу этой легенды часто высказываются скептически, полагая, что задача, которую поставил царь Гиерон Архимеду, была слишком незначительна. Однако нужно сказать, что, во-первых, проблема определения удельных весов драгоценных металлов была достаточно важной. В дальнейшем она в значительной мере способствовала развитию техники взвешивания, в частности гидростатического взвешивания. Во-вторых, следует подчеркнуть, что научное творчество - сложный и запутанный процесс и кажущиеся незначительными причины часто играют существенную роль.
В основе теории равновесия плавающих тел Архимеда лежит закон, носящий его имя. При его доказательстве он также сначала сформулировал постулаты. Исходное положение гидростатики Архимеда таково:
«Предположим, что жидкость имеет такую природу, что из ее частиц, расположенных на одинаковом уровне и прилежащих друг к другу, менее сдавленные выталкиваются более сдавленными и что каждая из ее частиц сдавливается жидкостью, находящейся над ней по отвесу, если только жидкость не заключена в каком-либо сосуде и не сдавливается еще чем-нибудь другим» 14 /
Согласно первой теореме Архимеда, покоящаяся жидкость принимает такую форму, что ее поверхность образует сферу, центр которой совпадает с центром Земли. Архимед доказывает эту теорему методом от противного. Представим себе, что поверхность жидкости не есть сфера с центром, совпадающим с центром Земли. Следовательно, если мысленно рассечь воду плоскостью, проходящей через центр Земли, то в сечении не получается дуга окружности с центром, расположенным в центре Земли. Значит, и расстояния от центра Земли до поверхности воды разные, и частицы, находящиеся на равном расстоянии от центра Земли, испытывают различное давление. Отсюда, согласно исходному положению (постулату), следует, что равновесия не будет. Итак, равновесие возможно только в том случае, если поверхность воды - сфера с центром, совпадающим с центром Земли.
Затем Архимед доказывает теорему о том, что твердые тела, имеющие при равном объеме равный с жидкостью вес, будучи помещены в жидкость, погружаются в нее настолько, что совершенно не выступают над ее поверхностью и остаются в таком положении; что тела более легкие, чем жидкость, плавают, так что некоторая часть тела выступает над поверхностью жидкости. Наконец, следует ряд теорем, образующих закон Архимеда. В книге рассматриваются также различные случаи равновесия плавающих тел.
Как отмечалось выше, в сочинениях по статике и гидростатике ничего не говорилось о возможном практическом применении полученных теоретических результатов. Больше того, в них даже нет никаких указаний на эксперимент. Все изложение ведется в строго абстрактной форме. Эта особенность сочинений Архимеда объясняется духом эпохи, презрением к физическому труду, характерным для рабовладельческого общества, мнением, что наука должна служить лишь духовному самоусовершенствованию. Казалось дурным тоном, если бы Архимед в своих сочинениях коснулся практического применения развитых им теорий. Сам Архимед, по-видимому, не придерживался такого взгляда на роль науки. История оставила нам много сведений об исследованиях Архимеда, которые имели практическое значение. Уже упоминалось свидетельство Плутарха о том, что Архимед построил военные машины, которые использовались для защиты его родного города Сиракуз. Известно и другое изобретение Архимеда, имеющее чисто практическое значение,- водоподъемная машина (Архимедов винт).
Однако Архимед, по-видимому, уделявший немало внимания инженерному искусству, не упоминал об этом в своих сочинениях. Плутарх объясняет это аристократизмом Архимеда. Он пишет:
«Архимед был человеком такого возвышенного образа мыслей, такой глубины души и богатства по знанию, что о вещах, доставивших ему славу ума не смертного, а божественного, не пожелал написать ничего, но считая сооружение машин... низменным и грубым, все свое рвение обратил на такие занятия, в которых красота и совершенство пребывают не смешанными с потребностями жизни...» 15
Однако возможно, что Плутарх переоценивает аристократизм Архимеда и приведенная цитата характеризует не столько самого Архимеда, сколько господствующее мировоззрение того времени.
Остается кратко упомянуть о тех небольших успехах, которые были достигнуты в период эллинизма в других областях физических наук. Во-первых, некоторые успехи были достигнуты в оптике. Развитие знаний в этой области обусловливалось целым рядом обстоятельств. Так, например, давно применялся метод визирования при измерениях земельных площадей в строительной технике, в астрономии же все измерения основывались на этом методе. Естественно, что широкое применение метода визирования привело к исследованию законов распространения света. Кроме того, следует отметить, что в повседневной жизни большое распространение имели зеркала, употреблявшиеся в быту и даже входившие в аппаратуру жрецов.
Уже Евклид в своих сочинениях «Оптика» и «Катоптрика» (старое название учения об отражении света) изложил два основных закона геометрической оптики: закон прямолинейного распространения света и закон отражения. Оптическими исследованиями занимался и Архимед; им было написано сочинение «Катоптрика», которое до нас не дошло, но о его содержании можно судить по различным свидетельствам, в которых сообщается, что в этой книге Архимед писал:
«Почему в плоских зеркалах предметы и изображения представляются одинаковыми, в выпуклых и сферических - уменьшенными, в вогнутых же, наоборот, увеличенными; по какой причине правая меняется местом с левой, когда в одном и том же зеркале изображение то уходит вглубь, то выходит наружу; почему вогнутые зеркала, помещенные против Солнца, зажигают подложенный трут» 16 , и т. д.
Архимед исследовал и преломление света. Однако закон преломления света он не установил. Сформулировать этот закон пытался и Птолемей. Он построил даже специальный измерительный прибор, который состоял из диска, разделенного на градусы. На диске вокруг его центра могли вращаться две линейки-указатели (рис. 4). Птолемей наполовину погружал диск в воду и, вращая верхнюю линейку, приводил ее в такое положение, что она казалась продолжением нижней, находящейся в воде. Затем, вынимая диск из воды, он определял углы падения и преломления. Однако, несмотря на то что измерения Птолемея были достаточно точны, ему не удалось установить закон преломления. Исследования Птолемея интересны тем, что они уже являлись опытными, поставленными для установления определенного закона природы.
Зачатки опытных исследований в области физики можно найти и у других александрийских ученых - Ктезибия и Герона. Ктезибий известен как изобретатель водяного насоса, водяного органа, и конструктор водяных часов (рис. 5). Герон, известный под именем Герона Александрийского, - изобретатель сифонов и автоматов, производил опыты с нагретым воздухом и паром. Используя реактивное действие струи пара, Герон построил нечто вроде реактивного двигателя, имевшего название «эолопил». Он состоял из железного шара, из которого выходили две трубки с загнутыми концами. В шар наливали воду и разводили под ним огонь. Когда образовавшийся пар выходил из боковых трубок, шар начинал вращаться (рис. 6). Изобретения Герона совершенствовали экспериментальную технику, но сколько-нибудь значительного применения на практике не получили и остались в истории как занимательные и искусные игрушки. Герон занимался также теоретическими исследованиями. Он разработал теорию сифона, основанную на принципе неразрывности струи. В оптике Герон доказал, что при отражении света от плоского зеркала луч проходит наикратчайшее расстояние, т. е. частный случай принципа Ферма.
В древности были получены также самые первые сведения об электрических и магнитных явлениях. Теоретические взгляды на оптические и другие физические явления продолжали оставаться примитивными и содержали немало элементов антропоморфизма и гилозоизма.
1 См.: Витрувий М. Об архитектуре. Л., Соцэкгиз, 1936.
2 См.: Плутарх. Сравнительные жизнеописания. Т. I. Пелопид и Марцелл. М., Изд-во АН СССР, 1961, с. 391-392.
3 Drеуеr J. L. Е. History of the planetary systems from Thales to Kepler. Cambridge, 1906, p. 267.
4 Duhem P. Le systeme du Monde, v. I. Paris, 1913, p. 22.
5 Панекук А. История астрономии. М., «Наука», 1966, с. 101.
6 Der Claudius Ptolomaus. Handbuch der Astronomie. B. I. Leipzig, 1912, s. 18.
7 Там же, s. 19.
8 Tам же.
9 Drеуеr J. L. Е. History of the planetary systems from Thales to Kepler, p. 132.
10 Архимед. Сочинения. М., Физматгиз, 1962, с. 71.
11 Там же, с. 273.
12 Архимед. Сочинения, с. 274.
13 Там же.
14 Архимед. Сочинения, с. 328.
15 Плутарх. Сравнительные жизнеописания. Т. I. Пелиопид и Марцелл. М, Изд-во АН СССР, 1961, с. 393.
16 Архимед. Сочинения, с. 368-369.
Культура эпохи эллинизма
Эллинистическая наука и философия.
Если в эпоху греческой классики ведущей наукой была философия, то в период эллинизма на первое место вышли точные науки. Естествознание, математика, астрономия, медицина достигли огромных успехов. Центром математики и естественных наук стал знаменитый Мусейон в Александрии. Здесь создал свой труд «Элементы» (ок. 300г. до н.э.) выдающийся математик Евклид. Ему принадлежат также серьезные работы по астрономии и оптике. В Мусейоне существовала обсерватория для наблюдения за небесными светилами. Астроном Гиппарх составил обширный звёздный каталог, географ Эратосфен с удивительной точностью (ошибка всего в 80 км) определил окружность Земли. астроном Аристарх Самосский на основе наблюдений и вычислений предположил, что Земля и планеты вращаются вокруг Солнца.
Крупнейшим учёным той эпохи был Архимед (ок. 287-212 гг. до н. э.), сделавший ряд великих открытий в области математики и физики и заложивший основы теории механики и гидравлики. Интенсивное развитие науки расширило и углубило знания человека о мире, показало ему всю сложность окружающей действительности. Исчезновение городов-полисов, появление монархий с неограниченной властью царя изменили представления человека о его месте в мире. Типичной чертой эллинистического мировоззрения становится индивидуализм, что нашло своё отражение в философии, религии и искусстве эллинистической эпохи.
Философия эллинизма стала идеологией индивидуализма. Наиболее значительным направлением в философии этого периода была материалистическая школа, созданная Эпикуром (341-270гг. до н. э.) ещё в 306 г. до н. э. В основу этого направления легли естественнонаучные взгляды Демокрита (теория атомов). Источником познания философы эпикурейской школы считали чувственное восприятие. Они признавали справедливым стремление человека к физическим и духовным радостям и считали, что человек преодолевая страх перед смертью и Богом, может достичь спокойствия в жизни. Эпикур был также зачинателем этики и гедонизма. Каждый пришедший в сад Эпикура моги рассчитывать на мудрую беседу о смысле жизни, добре и счастье, на лепёшку и кружку разбавленного вина.
Стоики-Зенон (ок. 336332-264262 гг. до н. э.) и его школа, видели основную задачу философии в разработке учения о поведении человека. Стоическая этика, в отличие от эпикурейской, была этикой долга. Эпикурейскому принципу удовольствия стоики противопоставляли принцип добродетели, презирающей удовольствие. Они считали, что потребности заслуживают только презрения, а мудрец должен быть выше всяческих волнений и страданий- он должен жить сообразно природе, безоговорочно принимать свою судьбу и не пытаться противостоять ей.
В это же время развивает свою теорию и школа киников, созданная Антисфеном (450-ок. 360 гг. до н. э.), учеником Сократа. Представители этой школы тоже призывали к пассивности. Они считали, что человеку в результате распада полиса не осталось места в обществе, он должен покинуть несущую гибель цивилизацию и вернуться в лоно природы.
Созданная Пирроном (ок. 360-ок.270 гг. до н. э.) школа скептиков придерживалась мнения, что окружающий мир непостижим и осмыслению не поддаётся. Поэтому подлинный мудрец должен сохранять спокойствие духа и абстрагироваться от воздействия внешнего мира.
Несмотря на некоторые различия в философских направлениях, общность взглядов стоиков и скептиков очевидна. Они сводятся к отстранению человека от треволнений жизни, к проповеди пассивности и конформизма.
Культура эпохи эллинизма внесла огромный вклад в развитие мировой культуры. Дошедшие до нас памятники архи-тектуры и скульптуры, шедевры живописи и поэзии, являются свидетель-ством высокого уровня развития культуры. Они имеют значение не толь-ко как произведения искусства, но и социально-нравственное значение. И сейчас сформулированные в них мысли о добре, зле, чести и бесчес-тии являются современными.
На почве эллинистической культуры впервые появилась и стали развивать-ся категории научного мышления, велик вклад античности в развитие астрономии, теоретической математики. Именно поэтому эллинистическая фило-софия и наука сыграли столь важную роль в возникновении науки нового времени, развитии техники. В целом же культура эпохи эллинизма явилась основой для дальнейшего развития мировой культуры.
Восточный мир без эллинисткой культуры был бы совсем иным, ведь всё дальнейшее развитие художественной культуры в Египте, Сирии, областях Малой Азии, Балканского полуострова стало невозможным благодаря культурному влиянию Греции. Наконец, эллинизм стал в регионе восточного Средиземноморья предтечей византийской культуры, в частности рационального и конструктивного художественного мышления, явившегося основой стиля классицизма в искусстве.
Список используемой литературы:
1. С. Карпушина, В. Карпушин «История мировой культуры (учебник для вузов)». Москва 98г.
2. А. П. Садохин, Т. Г. Грушевская «Мировая художественная культура».
Москва 92 г.
3. Н. В. Шишова, Т. В. Акулич «История и культурология (учебное пособие)». Логос 2000г.
4. А. И. Чернокозов «История мировой культуры». Москва 89г.
5. П. С. Гуревич «Культурология: Учебник 3-е издание». Москва 2001г.
Делись добром;)
Наука и техника эллинистического периода.
Характерной чертой интеллектуальной жизни периода эллинизма было отделение специальных наук от философии. Количественное накопление научных знаний, объединение и переработка достижений разных народов вызвали дальнейшую дифференциацию научных дисциплин.
Общие построения натурфилософии прошлого не могли удовлетворять уровню развитии наук, требовавших определения законов и правил для каждой отдельной дисциплины.
Развитие научных знаний требовало систематизации и хранения накопленной информации.
В ряде городов создаются библиотеки, самые знаменитые на них - в Александрии и Пергаме. Александрийская библиотека была наиболее крупным книгохранилищем эллинистического мира. Каждый корабль, прибывавший в Александрию, если на нем имелись какие-либо литературные произведения, должен был или продать их библиотеке, или предоставить для копирования. В I в. до н.э. александрийская библиотека насчитывала до 700 тыс. папирусных свитков. Кроме основной библиотеки (она называлась «царской») в Александрии была построена еще одна, при храме Сараписа. Во II в. до н.э. пергамский царь Евмен II основал библиотеку в Поргаме. соперничавшую с Александрийской.
Именно в Пергаме был усовершенствован материал для письма из телячьей кожи (пергамен, или «пергамент»): пергамцы были вынуждены писать на коже в связи с том, что вывоз папируса из Египта в Пергам был запрещен.
Крупные ученые обычно работали при дворах эллинистических монархов, которые давали им средства к существованию. При дворе Птолемеев было создано специальное учреждение, объединявшее ученых, так называемый Мусейон («храм муз»). Ученые жили в Мусейоне, проводили там научные исследования (при Мусойоне находились зоологический и ботанический гады, обсерватория). Общение ученых между собой благоприятствовало научному творчеству, но в то же время ученые оказывались в зависимости от царской власти, что не могло не влиять на направление и содержание их работы.
С Мусейоном связана деятельность Евклида (III в. до н.э.) - знаменитого математика, который подытожил достижения геометрии в книге «Начала», служившей основным учебником геометрии в течение более двух тысячелетий. В Александрии ряд лет жил и один из величайших ученых древности - Архимед, математик, физик и механик. Его изобретения послужили на пользу родному городу Архимеда Сиракузам при обороне от римлян.
В развитии астрономии велика была роль вавилонских ученых. Кидинну из Сипнара, живший на рубеже IV и III вв. до н.э. вычислил продолжительность года весьма близко к истинной и, как предполагают, составил таблицы видимых движений Луны и планет.
Астроном Аристарх с о-ва Самос (III в. до н.э.) высказал гениальную догадку о вращении Земли вокруг Солнца. Но он не мог доказать свою гипотезу ни с помощью расчетов, ни с помощью наблюдений. Большинство астрономов отвергли эту точку зрения, хотя вавилонский ученый Селевк Халдеянин и некоторые другие выступали в её защиту (II в. до н.э.).
Крупный вклад в развитие астрономии внес Гиппарх из Никеи (II в. до н.э.), использовав вавилонские таблицы затмений. Хотя Гипиарх выступал против гелиоцентризма, его заслугой было уточнение календаря, расстояния Лупы от Земли (близко к действительному); он подчеркивал, что масса Солнца во много раз больше земной. Гиппарх был также и географом, разработавшим понятия о долготе н широте.
Военные походы и торговые путешествия вызвали повышенный интерес к географии. Самым крупным географом эллинистического времени был Эратосфен из Кирены, работавший в Мусейоне. Он ввел в науку само слово «география». Эратосфен занимался вычислением длины окружности земного шара; он считал, что Европа-Азия-Африка - это остров в мировом океане. Он высказал предположение о возможном морском пути в Индию вокруг Африки.
Из других естественных наук следует отмстить медицину, которая объединила в этот период достижения египетской и греческой медицины; науку о растениях (ботанику). Эта последняя обязала многим ученику Аристотеля Феофрасту, автору «Истории растений».
Эллинистическая наука при всех ее достижениях носила в основном умозрительный характер.
Гипотезы высказывались, но экспериментально не доказывались. Главным методом научного исследования были наблюдения; Гиппарх, выступая против теории Аристарха Самосского, призывал «охранять явления», т.е. исходить из непосредственных наблюдений. Логика, доставшаяся в наследство от классической философии, была главным инструментом построения выводов, Эти особенности приводили к тому, что появлялись различные фантастические теории, которые спокойно соседствовали с подлинно научными знаниями. Так, наряду с астрономией широко распространилась астрология - учение о влиянии звезд на жизнь человека, причем астрологией иногда занимались и серьезные ученые.
Науки об обществе были развиты слабое естествознания: при царских дворах не было возможности заниматься политическими теориями; в то же время бурные события, связанные с походами Александра и их последствиями, вызывали интерес к истории: люди стремились осмыслить настоящее через прошлое. Появляются описания истории отдельных стран (на греческом языке): жрец Манефол написал египетскую историю; его деление этой истории на периоды по царствам и по династиям до сих пор принято в исторической пауке; вавилонский жрец и астроном Берос, работавший на о-ве Кос, создал труд по истории Вавилонии; Тимей паписал сочинение, где рассказывается об истории Сицилии и Италии. Даше в сравнительно небольших центрах были свои историки: так, в III в. до н.э. в Херсонесе был принят декрет в честь Сириска, написавшего историю Херсонеса. Однако успехи исторической науки были в целом количественные, а не качественные. Большинство исторических трудов носило описательный или нравоучительный характер.
Только крупнейший историк эллинистического времени Полибий (II в. до н.э.), развивая идеи Аристотеля о наилучших видах государственного устройства, создал циклическую теорию слюны государственных форм: в условиях безвластия и хаоса люди выбирают себе вождя: возникает монархия; но постепенно монархия вырождается в тиранию и сменяется аристократическим правлением. Когда аристократы перестают заботиться об интересах народа, их власть сменяется демократией, которая в процессе развития опять приводит к хаосу, расстройству всей общественной жизни, и снова появляется необходимость в выборе вождя... Главную ценность истории Полибий (вслед за Фукидидом) видел в той пользе, которую изучение ее может принести политическим деятелям. Такой взгляд на историческую науку был типичен для эллинистического периода.
Появилась и новая для греков гуманитарная дисциплина - филология. Филологи занимались главным образом критикой текстов древних авторов (отделение подлинных сочинений от подложных, устранение ошибок) и комментированием их. Уже в ту эпоху существовал «гомеровский» вопрос: появилась теория «разделителей», которые считали «Илиаду» и «Одиссею») написанными разными авторами.
Технические достижения эллинистических государств проявились главным образом в военном деле и строительстве, т.е. в тех отраслях, в развитии которых были заинтересованы правители этих государств и на которые они тратили большие средства. Совершенствуется осадная техника - метательные орудия (катапульты и баллисты), которые бросали тяжелые камни на расстояние до 300 м. В катапультах использовались скрученные канаты из сухожилий животных. Но наиболее прочными считались канаты из женских волос: их обильно смазывали маслом и сплетали, что гарантировало хорошую упругость. Во время осад женщины часто отрезали свои волосы и отдавали их на нужды обороны родного города. Были созданы специальные осадные башни - гелеполы («берущие города»): высокие деревянные сооружения в форме усеченной пирамиды, поставленной на колеса. Гелепола подводилась (с помощью людей или животных) к стенам осажденного города; внутри нее находились воины и метательные орудия.
Прогресс осадной техники вызывал совершенствование оборонительных сооружений: стены становились выше и толще, в многоэтажных стенах делались бойницы для стрелков и метательных орудий. Необходимость возведения мощных стен повлияла на общее развитие строительной техники.
Крупнейшим техническим достижением того времени было строительство одного из «семи чудес света» - маяка, расположенного на о-ве Фарос (Остальные шесть чудес света: египетские пирамиды, «висячие сады» в Вавилоне, статуя Зевса работы Фидия в Олимпии, огромная статуя бога солнца Гелиоса, стоявшая у входа в порт Родоса («колосс родосский»). храм Артемиды в Эфесе, гробница Мавсола, правителя Карий IV в. до н. э. (Мавзолей).), у входа в александрийскую гавань. Он представлял собой трехъярусную башню высотой около 120 м. В верхнем этаже горел огонь, топливо для которого доставлялось по пологой винтовой лестнице (по ней могли взбираться ослы). Маяк служил также наблюдательным пунктом, в нем размещался гарнизон.
Некоторые усовершенствования можно наблюдать и в других отраслях производства, но в целом труд был слишком дешев, чтобы вызвать серьезные изменения в технике. Показательна в этом отношении судьба некоторых открытий. Крупный математик и механик Герои Александрийский использовал свойства пара: он создал прибор, состоявший из котла с водой и полого шара. Когда вода подогревалась, пар по трубе поступал в шар и выходил из него по двум другим трубкам, заставляя шар вращаться. Герон создал и кукольный театр автоматов. Но и паровой шар, и автоматы остались только забавой; их изобретение не оказало влияния на развитие производства в эллинистическом мире.
Эллинизм и зарождение александрийской науки Образование империи Александра Македонского знаменовало собой окончательное крушение греческой общественно-политической формы города-государства и явилось поворотным пунктом и началом новой эры не только в политической, но и культурной истории древнего мира. Эта эра -- эллинизм. Походы Александра далеко раздвинули пределы известного грекам мира и, расширив их кругозор, способствовали утверждению нового мироощущения, не свойственного жителям Эллады классической эпохи. Раньше греки тоже не оставались безвыездно в своих городах: они отправлялись в морские путешествия и основывали колонии на берегах Черного и Средиземного морей. Эти колонии были чисто греческими поселениями в варварском окружении и, за исключением отдельных случаев (Навкратис в Египте), нельзя было говорить о сколько-нибудь существенном влиянии этого окружения на обычаи, представления о мире и культурные интересы греческих поселенцев. Теперь же под властью Александра оказались великие древние цивилизации, во многих аспектах превосходившие греческую, и непосредственный контакт с ними не мог не привести к самым серьезным последствиям для греческой культуры, и в первую очередь для отношения греков к окружающему миру. Присущие грекам классической эпохи черты партикуляризма, национальной гордости и ощущения своей исключительности сменились космополитизмом, ставшим в дальнейшем характерной особенностью всей поздней античности; возникновение Римской мировой державы и победа христианства не погасили, а лишь усилили эти космополитические тенденции. Другой важный момент состоял в потере старой Грецией ее прежней культурной гегемонии. Если Афины еще продолжали оставаться местом пребывания важнейших философских школ, то оформившиеся к этому времени специальные науки нашли более благоприятную почву для своего развития в столицах новых государств, на которые распалась империя Александра после смерти ее создателя. Эти государства были своеобразными конгломератами греческих и местных элементов, причем культурная элита в них почти целиком состояла из греков, а греческий язык стал языком образованных слоев общества и одновременно международным языком новой эпохи. На первое место среди новых столиц быстро выдвинулась Александрия, где уже основатель династии -- Птолемей I Сотер (323--283 гг. до н. э.) -- приютил ученика Феофраста Деметрия Фалерского, который может считаться первым «переносчиком» в Александрию аристотелевских традиций. Несколько позднее в Александрию был приглашен Стратон Лампсакский для участия в воспитании наследника престола, будущего Птолемея II (подобно тому, как Аристотель участвовал в воспитании Александра Македонского). Стратон находился в Александрии вплоть до смерти Феофраста (в 287 г.), после чего вернулся в Афины, чтобы принять на себя руководство школой. При первых правителях династии Птолемеев была основана знаменитая александрийская Библиотека, начало которой положено Деметрием, а также учрежден Мусей (Моизешп) -- научное учреждение, при котором жили крупнейшие ученые и литераторы, получавшие государственное жалованье, достаточное для того, чтобы они могли целиком посвятить себя научным занятиям. Большого развития достигла там же книгоиздательская деятельность, чему в немалой степени способствовала монополия Египта на папирус -- единственный книжный материал, получивший в то время широкое распространение; в результате Александрия вскоре стала крупнейшим центром книжной торговли. Все это привело к тому, что уже в III в. до н. э. александрийская наука достигла расцвета почти во всех оформившихся к тому времени областях знания.
Не только Птолемей Сотер и его преемники, но и другие «диадохи» (так назывались бывшие полководцы Александра Македонского, разделившие между собой его империю) были меценатами наук и искусств. К этому их побуждали соображения престижа, а порой и личный интерес. Так, крупные библиотеки, а при них научные центры возникли в Пелле (Македония), Пергаме (западная Малая Азия), Антиохии (Сирия), а также в городах, не бывших столицами диадохов -- в Родосе (на острове того же названия), Смирне, Эфесе. Интерес к наукам проявляли также сицилийские тираны, с которыми еще в начале IV в. до н. э. неудачно пытался флиртовать Платон. Позднее один из них -- Гиерои,-- захвативший власть в Сиракузах в 269 г. до н. э., стал покровителем Архимеда.
Каковы же были отличительные черты наук, с большим или меньшим успехом развивавшихся в перечисленных научных центрах и пользовавшихся покровительством тамошних царственных властителей? Эти науки уже ничем не напоминали раннюю греческую науку «о природе». Для них были характерны, с одной стороны, резкое отграничение от философии, а с другой -- четкая дифференциация и специализация. Математика и астрономия, механика и оптика, физиология и эмбриология, география и история, наконец, целый ряд гуманитарных дисциплин -- все они развивались самостоятельно, обладая, каждая, специфической проблематикой и присущими данной науке методами исследования. Этому, разумеется, не противоречило то обстоятельство, что некоторые величайшие ученые эпохи эллинизма (Евклид, Архимед, Эрато-сфен) прославили себя достижениями не в одной, а в нескольких областях знания.
В связи с этим в последующей части нашей книги несколько изменится и метод изложения: рассмотрение материала будет проводиться нами уже не по учениям, каждое из которых является продуктом творчества определенного лица, а по дисциплинам.
В отличие от специальных наук философия эллинистической эпохи не нашла благоприятной почвы в столицах новых государств и продолжала в основном оставаться афинской. Помимо платонизма и перипатетиков, в III в. до н. э. возникли новые философские школы, полемизировавшие друг с другом и боровшиеся за успех и влияние.
С точки зрения истории науки интерес представляют лишь две из этих школ -- эпикурейство и стоицизм. Основатель первой из них Эпикур (342--270 гг. до н. э.) был сыном афинянина Неокла, проживавшего на острове Самос. Восемнадцати лет от роду он стал учеником Навзифана, придерживавшегося атомистической доктрины Демокрита, и принял основные положения атомистики. Большое влияние на него (особенно в этической части) оказало также учение основателя скептической школы Пиррона, жившего примерно в это же время с немногими учениками в Элиде. Выработав собственную систему, Эпикур в течение нескольких лет учил в Лампсаке и Митилене (на острове Лесбос), а затем, в 306 г., перенес свою школу в Афины, где жил со своими учениками и друзьями в «саду», который и после его смерти продол-ясал служить местопребыванием эпикурейской школы. Приняв атомистику Демокрита в целом, Эпикур пытался усовершенствовать ее в тех вопросах, которые вызывали наиболее острую критику ее противников. Так, он признавал наличие абсолютной противоположности верха и низа; по его представлениям, в бесконечной бездне пространства бесчисленные множества атомов несутся сверху вниз, увлекаемые силой тяжести. Тяжесть атомов пропорциональна их величине, однако различия в тяжести не влияют на скорость их падения в пустоте; этот тезис выводился Эпикуром из представлений о дискретной структуре пространства (он считал, что из бесконечной делимости пространственных интервалов неизбежно вытекала бы -- в соответствии с аргументами Зе-нона Элейского -- невозможность всякого движения). Атомы в своем падении с одинаковой скоростью могут отклоняться от строго вертикального направления. Эти отклонения (позднее обозначенные Лукрецием латинским термином сИпатеп) невелики, но произвольны. Отклоняясь, атомы могут сталкиваться друг с другом, сцепляться и образовывать скопления и вихри, приводящие к возникновению миров.
Источником всякого знания, согласно учению Эпикура, являются чувственные восприятия; в этом отношении Эпикур был представителем последовательного сенсуализма в греческой философии. Адекватность восприятий вызывающим их внешним объектам обосновывалась Эпикуром с помощью демокритовской теории истечений и образов. В соответствии с воззрениями творцов атомистики, Эпикур считал душу телесной, состоящей из наиболее легких и подвижных атомов; при этом он делил ее на несколько составных частей, обладающих разными функциями. Единство души обусловлено сдерживающей ее телесной оболочкой; в случае гибели последней душа улетучивается, распадаясь на отдельные атомы. В целом учение о душе было разработано Эпикуром весьма основательно, ибо оно служило фундаментом для его этики, составлявшей ядро и важнейшую часть всей его философской системы. Как и Демокрит, Эпикур признавал существование богов, но отрицал, что они как-либо влияют на ход мирового процесса: обитая в пространствах между мирами, боги пребывают в состоянии вечного блаженства, не нарушаемого никакими заботами или страстями.
От Эпикура дошли до нас лишь немногие тексты: три философских письма (к Пифоклу, Геродоту и Менекею), сборник важнейших эпикурейских максим и ряд фрагментов. Влияние эпикуреизма в позднейшие эпохи определялось не сочинениями самого Эпикура, а поэмой «О природе вещей», написанной последователем Эпикура римским поэтом Лукрецием. Если эпикурейство было еще во всех отношениях порождением эллинского духа, то наиболее могучая философская школа этой эпохи -- стоицизм -- вобрала в себя много восточных элементов. Характерно, что почти все ведущие деятели этой школы были так или иначе связаны с Востоком. Ее основатель Зенон (ок. 366--264 гг. до н. э.) был уроженцем финикийской колонии Китион на Кипре. Школа его получила наименование по месту, в котором происходили занятия (згоа -- крытая галлерея с колоннами). Большого влияния школа стоиков достигла в конце III в. до н. э., когда ее руководителем стал выдающийся ученый Хрисипп из Сол (Киликия). Преемником Хрисшша был Диоген из Вавилона, а последний большой мыслитель греческого стоицизма -- Посидоний Родосский (первая половина I в. до н. э.) -- происходил из Сирии.
Философия, по мнению стоиков, распадается на три главных отдела -- логику, физику и этику. В отличие от Аристотеля, признававшего за логикой значение лишь орудия всякого познания, стоики считали логику самостоятельной наукой. Эта наука, по их мнению, изучает и словесные знаки (звуки, слоги, слова, предложения) и обозначаемое ими (понятия, суждения, умозаключения) . Таким образом, стоики относили к логике и грамматику, и философию языка. В рассуждениях стоиков, относящихся к логике, имеется много очень интересных мыслей, на которых мы здесь не имеем возможности останавливаться.
Физико-космологические воззрения стоиков обладают также значительным своеобразием. Стоики признавали элементами всего сущего четыре стихии, но из них они выделяли «высшие» стихии -- огонь и воздух, противопоставляя их низшим -- воде и земле. Сочетание огня и воздуха образует «пневму» -- нечто вроде души, проникающей все вещи и мир в целом; хотя эта душа материальна, она обладает активностью и формообразующей способностью; наоборот, вода и земля пассивны, инертны и получают форму от пневмы. Взаимопроникновение пневмы и материи имеет своеобразный характер; пневма непрерывна и заполняет все пространство, в том числе и те его точки, которые уже заняты материальными вещами. В этом смысле пневму можно сопоставить с эфиром (или полем) физики нового времени. Это сопоставление оказывается тем более уместным, что в силу внутренних движений, в ней происходящих, пневма всегда находится в состоянии известного натяжения (Ъопоз); степенью этого натяжения определяются различные градации форм пневмы. Величина и фигура тел, а также все их качества -- все это является результатом действия пневмы. В мире органической природы пневма обусловливает жизнедеятельность живых существ, причем от тонкости «пневматической» формы зависит степень организации данного класса животных или растений. Космос в целом объединяется пневмой, которая придает ему единство и охватывает все, что в нем содержится. Существует только один космос: он имеет сферическую форму и окружен беспредельным пустым пространством. Космос -- живое разумное существо, проходящее циклический путь развития. Он возникает из первичного огня, проходит стадии, когда в нем раскрывается все многообразие сущего, а затем вновь разрешается в стихию огня в результате всеобщего вспламенения (екругбз1з). Этот процесс необходим и причинно обусловлен -- так же, как причинно обусловлены и все единичные события мирового процесса, включая кажущиеся произвольными Действия живых существ. Эту единую и необходимую причинную связь всего совершающегося стоики называли термином «рок» или «судьба» (пегтагтепё).
Центральное место в философии стоиков занимала этика. И хотя проблемы этики, как и вообще гуманитарных наук, лежат за пределами нашего рассмотрения, все жо несколько слов об основных положениях этики стоиков необходимо сказать.
Подобно эпикурейцам (и в полном соответствии с общепринятой в античности точкой зрения), главной целью человеческой жизни стоики считали счастье (еийаипо-ша). Но если эпикурейцы понимали под счастьем наслаждение, то для стоиков высшим счастьем человека считалась жизнь, согласующаяся с его «природой». Это означало, что человек должен стремиться к максимальной степени совершенства, развивая свои естественные задатки и способности. Максимальная же степень совершенства человека тождественна с добродетелью; следовательно, жизнь, согласующаяся с «природой», есть по учению стоиков, не что иное, как добродетельная жизнь. В этом вопросе стоики кардинально отличались от другой современной им школы -- кинической, основателем которой был один из учеников Сократа Антисфен. По мнению киников, согласие с «природой» было эквивалентно отказу от всякого рода человеческих норм и установлений; поэтому киники проповедовали ничем не сдерживаемое следование «естественным» инстинктам и побуждениям (отметим, в связи с этим, что об ученике Аитисфена Диогене Синопском -- наиболее ярком представителе кинической школы -- имеются многочисленные анекдоты).
Таким образом, если киники довели до крайних выводов развивавшуюся софистами доктрину о противоположности «природы» и «закона», то у сторонников понятие «природы» было радикально переосмыслено. Отождествляя «природу» со стремлением к добродетели, стоики по сути дела сняли указанную софистическую противоположность.
Наука.
Наука полностью отделилась от философии. При дворце Птолемеев в Александрии был создан Мусейон (место под покровительством муз), где трудилось множество ученых и философов. Развивалась математика, Эвклид создал знаменитые "Начала", лежащие в основе позднейших представлений европейцев о геометрии. Многие ученые того времени были склонны к изобретательству, о чем свидетельствовали чудеса света. Архимед, какое-то время работавший в Мусейоне, заложил основы рациональной механики и гидростатики, изобрел особый тип рычага и знаменитый винт для подъема воды при искусственном орошении. Эратосфен создал научную географию и первым измерил длину земного меридиана. В области астрономии возникли гелиоцентрическая (Аристарх с Самоса) и геоцентрическая (Гиппарх из Никеи) системы. Идея Аристарха о том, что Солнце находится в центре вселенной, а Земля вращается вокруг него, легла в основу теории Коперника.
В Александрии располагалась школа естественных наук, где производилось препарирование трупов, исследовались секреты мумифицирования, имелись зоологический и ботанический сады. Здесь сделала серьезные шаги медицина: были открыты нервная система (Герофил Халкидонский) и система кровообращения, а анатомия и хирургия выделились в отдельные отрасли.
Наука еще была ограничена условиями времени, поскольку не существовало удобных арабских обозначений чисел, точных инструментов наблюдения и т. п. Но расцвет науки стал в то же время и предельной точкой ее развития, поскольку в этой области римляне так и не сравнялись с греками. Европа вплоть до эпохи Возрождения будет жить за счет научного багажа, приобретенного в период эллинизма. "Тот, кто понимает Архимеда и Аполлония, - говорил Лейбниц, - меньше восхищается современными учеными".
Военная техника.
В связи с развитием точных наук, совершенствовалась и военная техника. В эпоху эллинизма возникли новые виды метательного оружия: катапульты и баллисты, стрелявшие большими стрелами и камнями, с дальнобойностью до 350 м. В их конструкции использовался натянутый упругий канат, изготавливавшийся из сухожилий животных. В качестве тяжей для отвода рычагов метательных машин лучшим материалом считались женские волосы, умащенные маслом, которые патриотически настроенные жены сами жертвовали в тяжелых военных ситуациях6. Появились модернизированные виды осадных башен (гелепол). К разработке отдельных типов оборонительных сооружений и машин приложил руку и великий техник древности Архимед.
Религия.
В области религиозной жизни шло постепенное угасание полисной религии: ранее проникнутая духом гражданского коллективизма, теперь она приобрела личностный характер и в этом смысле подготовила почву для распространения христианства.
Людям эллинистического времени был свойственен скептицизм, нашедший выражение в культе богини Тюхе (Случая, Фортуны), воплощавшей в себе полное отрицание божественного провидения: миром руководит безжалостный слепой случай, поэтому у истории нет упорядоченного и целеустремленного движения, подчиненного какой-то системе или усмотрению бога.
Период крушения полиса своим следствием имел обращение людей к царям как к высшим заступникам в земной жизни. "Другие боги далеки, или у них нет ушей, или они не существуют. Тебя, Деметрий, мы видим здесь во плоти, а не каменного или деревянного", как говорилось в одном из панегириков восточному правителю. Так распространялись и укреплялись царские культы - стержень власти правителей, имевших соответствующие эпитеты Сотер (Спаситель), Эвергет (Благодетель), Эпифан (Кто является, как бог).
В эпоху эллинизма происходило смешение традиционных греческих культов с восточными, экзотическими. Например, в Малой Азии, в Пергаме, почиталась великая матерь богов трехголовая Кибела. Ее культ сопровождался характерными для Востока исступленными, неистовыми оргиями. Особенным престижем пользовался у греков Египет, в частности, мистерии Исиды, отождествленной с Деметрой. Такого рода соотнесения египетских божеств с греческими встречались часто: Амон - Зевс, Осирис - Дионис, Тот - Гермес. Обновление культов египетских богов было связано или с активной пропагандой Птолемеев, или с излишним духовным рвением живших в Египте греков.
С Египтом связано возникновение герметизма, новой формы религиозно-философского сознания. Это учение излагалось от имени Гермеса, эллинистического аналога Тота, который согласно легенде являлся творцом мира, изобретателем письменности и распространителем священных наук, поскольку измерил время и записал судьбу. Герметизм - учение тайны, предлагавшее путь духовных озарений, а не рационалистических рассуждений о мире2.
Герметизм дал магическим действиям философскую основу, оправдывавшую распространение оккультных наук. Особой популярностью пользовались астрология и алхимия. Астрология - учение, согласно которому движение планет оказывало влияние на судьбы людей. По мнению астрологов, жизнью управляли знаки Зодиака, поэтому органы человеческих чувств распределены между семью планетами, откуда пошло почитание числа семь как священного: семь чудес света, семь дней в неделе3, седьмое небо и т. д. Астрология по своей популярности в эллинистическую эпоху затмила астрономию и препятствовала серьезному развитию науки.
Алхимики преследовали найти рецепт превращения металлов в золото и серебро. Символом алхимии стала погибающая и возрождающаяся из пепла птица Феникс - прообраз знаменитой идеи философского камня, способного превращать простые металлы в драгоценные. Алхимия, как и астрология, прямого отношения к науке не имела, потому что эмпирические опыты для алхимиков являлись следствием собственного философского учения о мире. Алхимики, как и натурфилософы, еще не ставили перед собой задачи рационалистически исследовать природу.
Появление алхимии и астрологии отражало динамичность и противоречивость эпохи, когда мирно могли соседствовать значительные достижения в науке и наукообразные оккультные учения, одинаково серьезно воспринимавшиеся людьми эллинистического времени.
Появлялось множество малых культовых общин и братств, которые ранее существовали лишь среди неполноправных для компенсации ущемленных гражданских прав, воплощая желание "маленького человека" приблизиться к образу жизни аристократии. Теперь в свете индивидуальных нравственных поисков объединение людей в духовные корпорации, посвященные отдельным божествам, стало вполне естественным.
Философия.
Эллинистическая философия переориентировалась на проблемы этики и морали. Ведущие позиции заняли две крупные школы: стоиков и эпикурейцев. Основателем стоицизма (слово происходит от названия цветного портика в Афинах) считался философ Зенон (ок. 335 - ок. 262). Помимо особенного видения мироздания, учение стоиков касалось проблем внешнего поведения человека. Независимо от социального положения, все люди духовно равны из-за причастности божеству, мировому логосу, поэтому для человека, стремящегося к добродетели, идеал должен состоять в соответствии природе. Путь к счастью преграждают аффекты, человеческие чувства. Избавиться от них можно лишь посредством аскезы, совершенного бесстрастия, апатии. Стоицизм имеет сходство с буддизмом, напоминая путь достижения нирваны. Дух Востока действительно мог оказать влияние на греков4.
Основоположником другого учения стал Эпикур, живший в то же время, что и Зенон, и написавший "Трактат о природе". Позднее произошло искажение понимания его философии, сведенной лишь к учению о наслаждении. По Эпикуру, все живое стремится к удовольствию, но истинное наслаждение есть отсутствие страдания и состоит в овладении внутренними инстинктами, а не в удовлетворении их, и добродетель - средство для достижения счастья. Эпикур предпочитал жизнь созерцательную и аполитичную, уделяя особое внимание преодолению страха перед смертью. И стоики, и эпикурейцы рассматривали земную жизнь как прелюдию к будущей, поскольку смерть для добродетельного человека, по их мнению, не являлась абсолютным концом.
