Основные достижения древнегреческой натурфилософии и науки

Многие идеи древнегреческой натурфилософии имеют прямое отношение к развитию науки и могут быть охарактеризованы, как первые шаги в развитии научных представлений об устройстве мира. Основные стратегические линии осмысления мира проходили первую пробу в натурфилософии. Греческая философия и возникла как умозрительная натурфилософия. Первой проблемой, которая заинтересовала греческих философов, была проблема первоначала мира (архэ).

Архэ – это 1) то, из чего состоят все вещи, 2) то, из чего они возникают и во что превращаются уничтожаясь, 3) то, что сохраняется при всех изменениях вещей. Вещи изменчивы и многообразны. Существует ли единая и неизменная основа всех вещей? Такой была первая проблема древнегреческой натурфилософии. Первые натурфилософские концепции можно считать исходными шагами в развитии физических и химических представлений о строении мира. Как известно, в качестве первоначала мира у первых натурфилософов фигурировали природные стихии – вода, воздух, земля, огонь. Для истории науки интерес представляет учение Эмпедокла. С его точки зрения, различные вещи – это результат смешения в разных пропорциях основных первоэлементов, которые были перечислены выше. Здесь явно нащупываются пути к представлениям о химическом строении, к понятию химического элемента.

Аристотель позже критиковал первых натурфилософов за попытку вывести все многообразие вещей из одного материального (вещественного) первоначала. Главный аргумент Аристотеля таков: глина не может сама стать кувшином, не может первовещество породить само из себя все многообразие вещей. От Аристотеля идет трактовка материи и природы как пассивного, инертного начала. В мире, считал он, должна быть какая-то активная творческая сила, а также источник движения и порядка. Поэтому гораздо выше он оценивал натурфилософские представления пифагорейской школы.д

Пифагор (570-490 до н.э.) и его последователи считали, что в мире есть два начала. Первое – это беспредельное и бескачественноепервовещество (апейрон). А второе – это числа. Числовые соотношения и числовая гармония являются источником порядка и гармонии в мире. Мир чисел и геометрических фигур был для них идеальным миром. Пифагорейцы были уверены, что все, что мы познаем, можно выразить посредством чисел и их соотношений. То, в чем нет числа, не может быть предметом познания. Галилей позже писал, что Пифагор первым понял, что книга природы написана на языке математики. Подобный взгляд на познание мира проявляется сегодня в утверждениях, что в каждой науке столько науки, сколько измерения, что только с установлением количественных отношений можно говорить о познании той или иной области явлений. Эта точка зрения распространена среди представителей естественных и технических наук и выражает обычно снисходительное отношение к гуманитарным дисциплинам как к «ненастоящим» наукам, неспособным устанавливать количественные соотношения.

Пифагорейцы, между прочим, пытались кроме философии и геометрии, разрабатывать математическую теорию музыкальной гармонии. Они верили в то, что все гармонические созвучия выразимы отношениями целых чисел. Открытие несоизмеримости (иррациональных чисел) было для них крайне неприятной вещью. Оно было равносильно для них открытию того, что в фундаменте мира нет гармонии и порядка. Этот «страшный» факт пытались скрыть от непосвященных.

Важно, что их идеи способствовали утверждению в греческой культуре высокого статуса математических занятий. Математику считали наукой об идеальном. Действительно, если вспомнить объекты геометрии (точки, не имеющие размера, прямые, не имеющие толщины) – все это идеализации. Платон ставил математику на второе после философии место в иерархии наук именно как науку об идеальном мире. Правда, в отличие от философских идей, математические постигаются с помощью воображения. Поэтому – на второе место. С другой стороны, восприятие мира чисел и геометрических фигур как идеального было одной из причин того, что греки не умели использовать математику при изучении природы. В реальном мире (в природе) все не идеально, в нем нет точек и прямых евклидовой геометрии.

Главным же достижением древнегреческой натурфилософии было учение Демокрита об атомах – неделимых частицах, из которых состоят все вещи. Идея о неделимых частицах возникла не случайно. Демокрит (около 460-370 до н.э.) пытался разрешить парадоксы Зенона, упомянутые выше. Они основаны на представлении о бесконечной делимости пространства и материи. Если любой отрезок делим до бесконечности, движение невозможно. Поскольку в любом отрезке тогда бесконечное число точек, а исчерпать бесконечность невозможно. Но движение ведь существует, значит, мир не делим до бесконечности. Все состоит из неделимых частиц, которые изначально движутся в пустом пространстве. Такова логика Демокрита. В этом примере хорошо видно, что мышлением натурфилософа руководит именно логика.

Атомы, по Демокриту, несотворимы, неуничтожимы, вечны и неизменны. Их число бесконечно. Они отличаются формой, порядком и взаимным расположением. Многообразные сочетания атомов порождают все вещи. Движение и сочетание атомов является причиной любого события в мире. Поэтому у любого события есть причина. Из этого Демокрит делал вывод, что в мире все необходимо, случайности нет. Случайным мы называем то, причин чего не знаем. В этих рассуждениях полностью выявляется логика механического объяснения мира. Причем, еще до возникновения механики как науки. Все явления объясняются исходя из механического движения мельчайших частиц материи. Все закономерно, следовательно, все необходимо. В XVII-XVIII вв. атомизм становится научной теорией. И те проблемы, которые обсуждались в связи с учением Демокрита, начинают ставиться вновь. К примеру, может ли существовать в природе нечто вечное и при этом абсолютно неизменное? Атомы, как подчеркивал И.Ньютон, даже не изнашиваются, вступая в бесконечные взаимодействия друг с другом.

Что касается собственно науки, то после завоеваний Александра Македонского главным центром развития древнегреческой науки стала основанная им Александрия Египетская. Там была создана знаменитая библиотека, а также Мусейон. Он не был музеем, а был местом, где за государственный счет жили и занимались исследованиями ученые. Именно в Александрии в конце IV в. до н.э. преподавал математику Евклид. Его основное сочинение называлось «Начала». Большинство историков математики считают, что в нем он лишь систематизировал знания, имевшиеся уже до него. Тем не менее, как уже говорилось, строго дедуктивная форма построения евклидовой геометрии сделала из нее образец и идеал для последующих столетий – то, что Т.Кун (см. лекцию 6) называл «парадигмой». Аксиомы, из которых строго и с логической необходимостью выводятся теоремы – такой способ построения научной теории рассматривался как образцовый вплоть до того, как в 1686 г. появился основной труд И.Ньютона. Кстати, в его названии есть отсылка к Евклиду. Он назывался «Математические начала натуральной философии».

Александрию посещал Архимед (287-212 до н.э.), который жил в городе Сиракузы – греческой колонии на острове Сицилия. Архимед был известен в том числе своими достижениями в качестве военного инженера – он усовершенствовал метательные машины. Но судя по воспоминаниям современников, требования практики были лишь поводом для его научных занятий. Его главный интерес лежал в области теоретической математики. Он пытался математизировать оптику, создать математическую теорию равновесия и центра тяжести. В этом он опережал свою эпоху, в основном еще не способную математизировать естествознание.

«Физика» Аристотеля – это еще полностью натурфилософия. В этой книге нет ни одной формулы. Хотя в принципе из рассуждений Аристотеля некоторые формулы можно было бы вывести. В механике его концепция была в некоторых моментах противоположна ньютоновской. Сила для Аристотеля – причина движения. Силе прямо пропорциональна скорость, а не ускорение. С прекращением действия силы прекращается и движение. Главной трудностью при таком подходе было объяснение метательных движений. Ведь в данном случае движение явно продолжается после прекращения действия силы. Эту трудность пытались разрешить последователи Аристотеля на протяжении всего средневековья. И лишь Галилей, сформулировав закон инерции, сделал решающий шаг к решению данной проблемы.

Аристотель вообще был мыслителем-энциклопедистом. Он оставил труды почти по всем отраслям древнегреческого знания. В частности, по зоологии, где описал 495 видов животных, по космологии, где он был убежденным сторонником геоцентризма. Он доказывал шарообразность Земли и ее неподвижность. Его ученик Теофраст оставил два трактата по ботанике.

Медицина и у греков долго оставалась ремеслом, или скорее разделом магии. Важный шаг на пути превращения ее в науку был сделан Гиппократом (около 460-370 до н.э.). Этот шаг заключался в призыве давать рациональные объяснения причин любых болезней и стремиться объяснять их естественными причинами. Сам Гиппократ в большинстве случаев был неспособен делать это ввиду отсутствия необходимых анатомических и физиологических познаний. Но важнейший принцип научной медицины был провозглашен.

Считается, что во II-I вв. до н.э. наметился упадок александрийской науки. В I в. Египет был завоеван Римом. Римляне имели скорее практический склад ума – их отношение к знанию отличалось от греческого. В связи с этим иногда говорят, что Древняя Греция была культурой, а Древний Рим – цивилизацией. Цивилизация хочет практических плодов, а не просто неких духовных достижений. Большую часть научной литературы в Риме составляли энциклопедии и компиляции. Новый подъем науки в Александрии отмечен в начале II в. н.э. Он связан с именами медика Галена и астронома Птолемея. Птолемей (около 100-170 н.э.) вошел в историю как создатель геоцентрической системы мира.

В принципе, у греков существовали гелиоцентрические идеи. В частности, у пифагорейца Аристарха Самосского (около 310-230 до н.э.). Аристарх пытался определить величины Солнца, Земли и Луны и расстояния между ними. Он пришел к выводу, что Солнце больше Земли в 1250 раз (на самом деле – в 1 млн.). Вывод о вращении Земли вокруг Солнца, видимо, следовал из этого. Сочинения Аристарха не дошли до нас. Неизвестно, в какой степени его идея была согласована с наблюдениями за движением планет.

Птолемей же в дошедшем до нас сочинении «Альмагест» строит именно систему мира. Геоцентризм плохо сочетался с видимым движением планет, которые при наблюдении с Земли движутся то в одну, то в другую сторону. Для объяснения этого он ввел эпициклы – малые круги, по которым движутся планеты, при том, что центры этих кругов движутся по орбите вокруг Земли. Такое представление об устройстве Вселенной утвердилось на долгие века вплоть до Коперника, Кеплера и Галилея.

В целом, можно сказать, что древнегреческая наука оказывала незначительное влияние на жизнь тогдашнего общества, больше на культуру. Научные идеи не воплощались в развитии техники. Для применения достижений науки в производстве не было стимулов. О том, чтобы облегчить и сделать более эффективным дешевый рабский труд никто не думал. Да и снисходительное отношение к практическим занятиям не способствовало практическому применению научных знаний.