Наука и техника эпохи эллинизма

Начиная с Аристотеля разделение наук, стихийно начатое еще ранее, получило свое теоретическое обоснование. Великих философских систем в Греции уже не рождалось, зато в отдельных науках и, прежде всего естественных, наблюдался значительный прогресс. Этот период связан с Александрией Египетской, с городом, где благодаря династии Птолемеев был создан центр наук – Мусейон и где ученые поддерживались государством. Там же находилась знаменитая Александрийская библиотека.

Астрономия.На первом этапе становления греческой астрономии этот процесс шел в двух направлениях: I) выдвижение астрономических гипотез, 2)развитие систематических и все более точных и регулярных наблюдений. И лишь в эллинистическую, даже римскую эпоху произошло соединение победившей гипотезы с накопленными наблюдениями, вернее гипотеза побеждает потому, что объясняет наблюдаемое. В первом направлении развивали астрономию в основном философы: Анаксимандр, Анаксимен, Пифагор, Анаксагор, Филолай; во втором – те, кто занимался календарной астрономией: Клеостат с Тенедоса (конец 6-го в. до н.э.), Эпонид Хиосский (ок.450 г.до н.э.), Метон и Евктемон из Афин (ок. 430 г. до н.э.).

По-видимому, пифагорейцам принадлежит идея о шарообразности Земли, очевидно, из идей симметрии и геометрической идеальности. Эта идея стала общепризнанной в античной астрономии.

Еще Анаксимандр выдвинул идею о центральном положении Земли, свободно висящей в пространстве (правда ее форма ему виделась цилиндрической). Парадоксальная идея, но также принятая практически без доказательств.

Одним из первых, задолго до Коперника, Аристарх Самосский (кон. 4 в. – 1-я пол. 3 в. до н. э.), географ и астроном, высказывает идею гелиоцентрического устройства мира: Земля вращается вокруг неподвижного Солнца, находящегося в центре сферы неподвижных звёзд. Система Аристарха Самосского, однако, не была принята современниками. Почему? Из нее вытекали два следствия, не гармонирующие с античным представлением о космосе: практическая его бесконечность и разноприродность планет и звезд. Птолемей оценивает расстояние от Земли до Солнца в 1200 радиусов Земли, что в 10 000 раз меньше действительного. По-видимому, большинство греческих ученых не могло согласиться с тем, что звезды находятся невообразимо далеко от Земли.

“Генеральной линией” развития греческой космологии стала геоцентрическая система Платона – Аристотеля – Птолемея.

Тогда же появляются первые попытки измерить размер Земли. Самое раннее описание метода измерения размера Земли относится к Эратосфену Киренскому (276 – 194 гг. до н. э.). Он же заложил математической географии. Оригинальное описание процедуры, как и большинство трудов Эратосфена, утеряно, но благодаря астроному Клеомеду нам известны и сам метод, и полученный результат – примерно 25000 миль (отличие от подлинной длины – 200-300 миль). Автор географических карт Мира. Труды по математике (теории чисел), астрономии, филологии, философии.

Математика.На Древнем Востоке математика возникла, по-видимому, задолго до греков. Но особенностью древнеегипетской и вавилонской математики было отсутствие в ней (за исключением отдельных элементов) единой системы доказательств, которая впервые появляется именно у греков. В Греции мы наблюдаем появление того, что можно назвать теоретической системой математики: греки впервые стали строго выводить одни математические положения из других, т.е. ввели в математику доказательство. Таким образом, в Греции имела место как практически-прикладная математика (искусство счисления), сходная с египетской и вавилонской, так и теоретическая математика, предполагавшая систематическую связь математических высказываний, строгий переход от одного предложения к другому с помощью доказательства. Возникает аксиоматический подход построения теории. Математика базировалась на наследии пифагорейской, элейской, милетской школ. Здесь следует акцентировать роль Зенона , способствовавшего оформлению теории доказательства, а также Аристотеля, осуществившего глобальный синтез известных приёмов логического доказательства и обобщившего их в регулятивный канон исследования, на который сознательно ориентировалось всякое научное познание. Именно математика как систематическая теория была впервые создана в Греции.

В 3 веке до н. э. появляется один из основных трудов античной математики – «Начала» Евклида, в которой он систематически изложил принципы элементарной геометрии (названной впоследствии евклидовой геометрией), элементы теории чисел, общей теории отношений и метода определения площадей и объемов. Разработкой методов нахождения площадей, поверхностей и объемов фигур и тел, (предвосхитивших интегральные методы), также занимался Архимед. Именно в античной геометрии были отработаны две основные процедуры теоретического рассуждения: прямая – доказательство геометрических положений, и обратная – решение проблем. Эти две процедуры являются историческим эквивалентом современной теоретической постановки и решения в технических науках задач "синтеза – анализа".

«Физика».Греческое слово «физика» в современных исследованиях по истории науки не случайно берётся в кавычки, ибо физика греков – нечто совсем иное, нежели современная естественно-научная дисциплина. Наука физика была такой наукой о природе, которая включало познание не путём «испытания», а путем умозрительного уяснения происхождения и сущности природного мира как целого. По сути своей это была созерцательная наука. Хотя грекам были известны многочисленные опытные данные, составившие предмет изучения последующего естествознания. Греки обнаружили «притягательные» особенности натертого янтаря, магнитных камней, явления преломления в жидких средах и т.п. Тем не менее, опытного естествознания в Греции не возникло. Почему? Грекам был чужд опытный, экспериментальный тип познания в силу безраздельного господства созерцательности.

Усилия античных физиков нацеливались на поиск первоосновы (субстанции) сущего – архэ – и его элементов, стихий – стоихенон.

Однако в поздний эллинистический период закладываются основы естественных и технических наук.

Техника. Механика.Античное "технэ" – это не техника в нашем понимании, а все, что сделано руками (и военная техника, и игрушки, и модели, и изделия ремесленников и даже произведения художников).

Для античного мышления характерно противопоставление естественного с одной стороны и искусственного, созданного человеком, с другой. Для античности именно здесь разделялись наука и техника. Механика для греков это вовсе не часть физики, а особое искусство построения машин, оно не может добавить ничего существенного к познанию природы, ибо представляет собой не познание того, что есть в природе, а изобретение того, чего в природе нет. Таким образом, механика есть средство перехитрить природу и получить пользу. Тем не менее, талант греков и относительная простота механики привели к большим успехам механики в эллинистический период.

Пожалуй, одним из самых известных ученых-механиков Греции был Архимед из Сиракуз (ок. 287 – 212 гг. до н.э.). Он был очень разносторонним учеником-естественником, но не философом. Архимед занимался математикой, оптикой (его труд «Катоптрика» не сохранился), астрономией (построил первый «планетарий» (астрономическая сфера) и прибора для измерения видимого диаметра Солнца), физикой (труды по статике и гидростатике).

В гидростатике Архимед формулирует известный закон. При этом он исходит из одного предположения, задающего модель идеальной жидкости, и из него формулирует и доказывает ряд других положений. То есть использовался подход аналогичный методу, применявшемуся при построении конструктивно-доказательной математики античности. С гидростатическими исследованиями, связан и метод определения удельного веса, разработанный Архимедом.

В теоретической механике Архимед – основатель статики, одного из трех разделов механики. Именно он разработал учение о равновесии твердых тел: установил понятие центра тяжести, разработал методы его нахождения, дал первую теорию рычага.

В области практической механики Архимед изобрел “архимедов винт” - винт для подъема воды, который затем широко использовался в Египте для подъема воды из Нила на высоту до 4-х метров. Также Архимеду приписывают создание и усовершенствование оборонительных и осадных машин.

Другим известным механиком античности был Герон Александрийский (около 120 г н.э.). Это практик-механик и практик-математик. В математике он разрабатывал методы приближенных вычислений, задачи на измерение Земли. Его многочисленные механические изобретения, впрочем, носили характер игрушек. Например, автомат для открывания дверей в храм с одновременным зажиганием жертвенного огня. В своих автоматах Герон впервые использовал силу пара. Герон дал систематическое изложение основных достижений античного мира по прикладной механике и математике.

В нетехнических науках можно упомянуть Теофраста (Феофраста) (372-287 до н.э.) – естествоиспытателя и философа, одного из первых ботаников древности. Ученик и друг Аристотеля. Автор свыше 200 трудов по естествознанию (физике, минералогии, физиологии), философии и психологии. Создал классификацию растений, систематизировал накопленные наблюдения по морфологии, географии и медицинскому использованию растений.

Плутарх – греческий философ, биограф и моралист. Автор исторического труда «Сравнительные жизнеописания», в котором он изложил биографии героев и правителей Древнего Рима и Древней Греции.