Наука и техніка в античному світі

До VII століття до н.е. Греція була периферією близькосхідної цивілізації. Греки вчилися у Сходу: вони запозичили у фінікійців алфавіт і конструкцію кораблів, у єгиптян – мистецтво скульптури і початки математичних знань. Знаменитий філософ Піфагор довго жив в Єгипті, намагаючись познайомитися з жерцями і проникнути в їх таємниці; він привіз з Єгипту теорему Піфагора і магію чисел. Наслідуючи жерцям, Піфагор заснував таємне товариство філософів; його послідовники вірили в переселення душ і стверджували, що Земля – ​​це куля.

Греція була малородючої країною, її населення не могло прогодуватися землеробством; багато хто займався рибальством, інші від'їжджали в пошуках кращої долі в далекі країни, засновували колонії на берегах Середземного моря. Винаходом, яке зробило Грецію багатою країною, стало створення трієри – нового типу бойового корабля. Перша трієра була побудована близько 630 року до н. е. коринфским майстром Аміноклом; це був корабель з трьома рядами весел і екіпажем в 170 веслярів і 20-30 воїнів. Довжина трієри становила 40-50 метрів при ширині 5-7 метрів, водотоннажність – близько 230 тонн. Велика швидкість і маневреність дозволяли трієрі ефективно використовувати свою головну зброю – таран, який пробивав днище кораблів противника.

Трієра була фундаментальним відкриттям; вона дозволила грекам завоювати панування на Середземному морі і опанувати всією морською торгівлею. Фінікійці, які до цього були першими купцями Середземномор'я, намагалися протистояти грекам, але їх флот був розгромлений грецькими трієрами в битві при Саламіні. Всі морські шляхи тепер проходили через Пірей і Коринф, величезні прибутки від посередницької торгівлі забезпечили процвітання грецьких міст. Прибутки від торгівлі вкладалися в ремесло; насамперед у виробництво кераміки; керамічні посудини були універсальної тарою того часу – зерно, вино, масло і багато інших продуктів зберігалися в амфорах.

Афіни стали головним ремісничим центром Середземномор'я, проте у грецьких підприємців не вистачало робочої сили – тоді вони стали купувати рабів. Рабів купували у варварів, що жили по берегах Чорного моря, везли до Афін і навчали ремеслу; вони працювали у великих ремісничих майстернях. Таким чином, створення трієри породило грецьку торгівлю і грецьке рабовласництво. Грецьке суспільство було буржуазним суспільством купців і підприємців; обставина, що ці підприємці використовували рабську працю, не змінює суті справи: плантатори американських південних штатів теж використовували рабів. Основною рисою буржуазного суспільства є зіткнення приватних інтересів, яке призводило до нескінченних судових процесів.

У грецьких судах кожен повинен був захищати себе сам; на цих процесах позивачі та відповідачі вправлялися в ораторському мистецтві; незабаром цьому мистецтву стали вчити в приватних школах, в яких викладали мудреці – «софісти». Визнаним главою софістів був Протагор; він стверджував, що «людина є міра всіх речей» і що істина – це те, що здається більшості (тобто більшості суддів). Учень Протагора Перікл став першим політиком, яке освоїло ораторське мистецтво; завдяки цьому мистецтву він 30 років правив Афінами. Від софістів і Протагора пішла вся грецька філософія; в значній мірі вона зводилася до умоглядних міркувань, які сьогодні назвали б ненауковими.

Проте, в міркуваннях філософів зустрічалися і раціональні думки. Сократ першим поставив питання про об'єктивність знання; він піддавав сумніву звичні істини і вірування і стверджував, що «я знаю тільки те, що нічого не знаю». Анаксагор пішов ще далі – він заперечував існування богів і намагався створити свою картину світу, він стверджував, що тіла складаються з найдрібніших частинок. Послідовник Анаксагора Демокріт назвав ці частинки атомами і спробував застосувати нескінченно малі величини в математичних обчисленнях; він отримав формулу для об'єму конуса. Однак афіняни були обурені спробами заперечувати існування богів, Протагор і Анаксагор були вигнані з Афін, а Сократ за вироком суду був змушений випити чашу з отрутою.

Учнем Сократа був знаменитий філософ Платон (427-347). Платон вірив в існування душі і в переселення душ після смерті. Для історії науки важливі не філософські шукання Платона, а те, що він був засновником соціології, науки про суспільство і державу. Платон запропонував проект ідеальної держави, яким управляє каста філософів зразок єгипетських жерців (треба сказати, що Платон бував у Єгипті). Опорою філософів є воїни, «варти», схожі на спартанців, вони живуть однією громадою і мають все спільне – у тому числі спільних дружин.

Платон стверджував, що його ідеальна держава існувало в Атлантиді, країні розташованої десь на Заході, на затонулому згодом материку. Звичайно, це була «наукова фантастика» тих часів. Більш важливо, що Платон і його учень Діон намагалися створити ідеальні держави в Сіракузах, на Сицилії; цей політичний експеримент привів до громадянської війни і розорення Сіракуз.

Соціологічні дослідження Платона продовжував Аристотель; він написав знаменитий трактат «Політика», цей трактат містив порівняльний аналіз суспільного ладу більшості відомих тоді держав.

Аристотель висунув ряд положень, прийнятих сучасною соціологією. Він стверджував, зокрема, що провідним фактором суспільного розвитку є зростання населення; що перенаселення породжує голод, повстання, громадянські війни і встановлення «тиранії». Мета «тиранів» – встановлення «справедливості» і рівномірний переділ землі. Аристотель відомий як засновник біології; він описував і систематизував різні види тварин – так само як він описував і систематизував держави; таких дослідників пізніше стали називати «систематиками».

Аристотель був учителем Олександра Македонського, знаменитого завойовника півсвіту. Македонські завоювання були викликані новим винаходом у військовій сфері – створенням македонської фаланги. Воїни Олександра мали списи 6-метрової довжини і стояли ззаду, клали свої списи на плечі передніх. Дії у складі фаланги вимагали великої злагодженості, і батько Олександра, Філіп, витратив багато часу на навчання своїх солдатів. Македонська фаланга була фундаментальним відкриттям, це відкриття викликало хвилю македонських завоювань і поява нового культурного кола, який історики називають елліністичним світом.

Олександр виявляв інтерес до наук і допоміг Арістотелю створити перший вищий навчальний заклад – «Лікей»; він узяв із собою в похід племінника Аристотеля Каллісфена. Каллисфен і його помічники описували природу завойованих країн, вимірювали широту місцевості, посилали Арістотелю опудала дивовижних тварин і зібрані ними гербарії. Після смерті Олександра роль покровителя наук взяв на себе його друг і полководець Птолемей. При розділі імперії Олександра Птолемею дістався Єгипет, і він заснував в Олександрії за зразком лікея новий науковий центр, Мусей. Будинки Мусея розташовувалися серед прекрасного парку, там були аудиторії для студентів, будинки викладачів. Обсерваторія, ботанічний сад, і чудова бібліотека – в ній налічувалося 700 тисяч рукописів. Викладачі Мусея отримували царське жалування; серед них були не тільки філософи і механіки, а й поети, і східні мудреці, які перекладали на грецьку мову єгипетські та вавилонські трактати. Єгипетський жрець Манефон був автором трактату «Єгипетські старожитності», а вавілонський жрець Бероес написав «Вавілонські давнини»; 72 єврейських мудреця перевели на грецьку мову Біблію.

Мусей був першим науковим центром, щедро фінансованим державою та її діяльність показала, що якщо є гроші – то буде і наука. По суті, день народження Мусея і був днем народження античної науки. Главою Мусея, «бібліотекарем», був географ Ератосфен, який зумів, вимірюючи широту в різних пунктах, обчислити довжину меридіана; таким чином, було остаточно доведено, що Земля – ​​це куля. Евклід створив геометрію – ту, яку зараз проходять в школах. Він поклав в основу науки суворі докази; коли Птолемей попросив у нього обійтися без доказів, Евклід відповів: «Для царів немає особливих шляхів в математиці». Учень Евкліда Аполлоній Пергський продовжив праці свого вчителя і описав властивості еліпса, параболи і гіперболи.

У Мусейоні активно обговорювалася гіпотеза Аристарха Самоського про те, що Земля обертається по колу навколо Сонця – однак виявилося, що вона суперечить спостереженням (справа в тому, що Земля рухається не по колу, а по еліпсу). У результаті вчені Мусейона на чолі з Клавдієм Птолемеєм (II в. н.е.) створили теорію епіциклів. Відповідно до цієї теорією Земля знаходиться в центрі Всесвіту, навколо розташовуються прозорі сфери, осяжний одна іншу; разом з цими сферами по складних епіциклам рухаються Сонце і планети. За останньою сферою нерухомих зірок Птолемей помістив «житло блаженних». Праця Птолемея «Велика математична побудова астрономії в 13 книгах» була головним посібником з астрономії аж до Нового часу. Птолемей створив наукову географію і дав координати 8000 різних географічних пунктів – це «Посібник з географії» використовувалося європейцями до часів Колумба.

Створення Мусея збіглося за часом з новим переворотом у військовій справі, винаходом військових машин, балісти і катапульти. Поява балісти змінило тактику морських битв; якщо раніше головною зброєю трієри був таран, то тепер стали будувати величезні кораблі з вежами, на які встановлювали балісти. Ці кораблі називалися пентери, за кожним веслом на них сиділо по 5 і більше веслярів, а загальне число веслярів досягало тисячі осіб. Саме баліста дозволила царю Птолемею завоювати панування на морях; Олександрія зайняла місце Афін і стала головним торговим центром Середземномор'я. З Олександрії по каналу можна було потрапити в Червоне море, і кораблі олександрійських греків плавали навіть до берегів Індії. Символом торгового могутності Олександрії став 130-метровий Фаросский маяк – одне з чудес світу, побудоване Сострат Кнідським за наказом Птолемея II.

Створення балісти знаменувало народження інженерної науки, «механіки». Першим великим механіком був знаменитий будівельник військових машин Архімед, який прожив більшу частину життя в Олександрії. Архімед мовою математики описав використання клина, блоку, лебідки, гвинта і важеля. Разом з корабельним майстром Архіем Архімед побудував для сиракузського царя Гієрона «сіракузянку» – величезний корабель – палац з чудовими залами і басейнами. Корабель приводили в рух дві тисячі веслярів, а на вежах стояли балісти, які кидали в супротивника трехпудові камені. Тисячі робітників впрягались в канати, щоб спустити корабель на воду – але не змогли зрушити його з місця; тоді Архімед зробив лебідку, за допомогою якої цар зрушив корабель. Архімеду приписується відкриття законів гідростатики і винахід «архимедового гвинта» – водопідіймального пристрою, який використовувався для зрошення полів. З інших олександрійських інженерів здобули популярність Ктесібій, винахідник водяних годин і пожежного насоса, і Герон, який створив Аеропи - прообраз парової турбіни. В Олександрії був винайдений так само перегінний куб, який пізніше стали використовувати для отримання спирту.

У III столітті до н.е. починається епоха римських завоювань. Піднесення Рима було пов'язано з новим військовим винаходом, створенням легіону. Нова зброя римлян породила нову хвилю завоювань і появу нового культурного кола, який історики називають pax Romana, «Римський світ». Завоювавши Грецію і Єгипет, римляни перейняли як грецьку культуру, так наукові досягнення Мусея.

Головним технічним досягненням римлян було створення цементу та бетону. Римляни навчилися використовувати опалубку і будувати бетонні споруди; в якості наповнювача використовували щебінь. У II ст. н.е. в Римі був побудований Пантеон, «Храм всіх богів» з литим бетонним куполом діаметром 43 метри – пізніше ця споруда стала зразком для архітекторів Нового часу. Римляни використовували цемент і бетон при будівництві доріг і мостів; римські дороги викликали захоплення у істориків наступних епох. Міст через Дунай, збудований архітектором Аполлодором, був одним з чудес того часу – він мав у довжину більше кілометра. Вершиною римського будівельного мистецтва став храм Святої Софії в Константинополі, побудований Анфімієм із Трал; цей храм мав купол діаметром в 33 метри, встановлений на пілонах 23-метрової висоти.
Самим знаменитим ученим і інженером римського часу був Марк Вітрувій, що жив I столітті до н.е. На прохання імператора Августа Вітрувій написав «Десять книг про архітектуру» – велику працю, що розповідала про будівельне ремесло і про різні машини; в цій праці міститься перший опис водяного млина. У XV столітті праця Вітрувія стала посібником для архітекторів Нового часу.

Вітрувій у своїй роботі використовував праці вчених з Олександрійського Мусея, який функціонував до кінця IV століття. В останні століття існування Мусея в ньому працювали такі знамениті вчені як Папп і Діофант. У 391 році Мусей був зруйнований під час релігійного погрому – християни звинувачували вчених у поклонінні язичницьким богам.

Роль християнства у розвитку науки можна зрозуміти, тільки розібравшись в суті цієї ідеології. Як відомо, засновник соціал-демократичної партії Німеччини Карл Каутський вважав Ісуса творцем соціалістичної ідеології. «Піди, все, що маєш, і вбогим роздай, - сказав Ісус багатієві. – Легше верблюдові пройти крізь Ігол вуха, ніж багатому ввійти в Царство Боже». «Всі віруючі були разом і продавали маєтки та добро і всім їх ділили, як кому», – йдеться в діяннях апостолів. Згодом християни визнали приватну власність, але істинно віруючі ченці і тепер живуть комунами. Християнство було соціалістичною ідеологією; завдяки цьому воно стало релігією народу і здобуло перемогу.

Однак разом з тим християнство претендувало на роль монопольної ідеології, він боролося з іншими релігіями і з іншими богами, переслідуючи всяке інакомислення. Ніхто не мав права засумніватися у тому, що написано в Біблії - а в Біблії було написано, що Земля лежить посеред Океану і накрита як шатром, сім'ю куполами неба, що в центрі світу знаходиться Єрусалим, а на Сході, за Індією, розташований рай і там беруть початок чотири священні річки: Тигр, Євфрат, Інд і Ганг. Це була давня картина світу, запозичена колись з Вавилону, і вона ніяк не поєднувалася з античною наукою. Зрештою, батьки церкви, погодилися прийняти систему Клавдія Птолемея, потихеньку визнали, що наша планета – куля, і перенесли рай за сьому птолемеєвську сферу, в «житло блаженних». Проте надалі, коли церква утвердилася, вона вже не могла піти на поступки Копернику і Галілею. Церква придушувала вільнодумство вчених, але причиною загибелі античної науки була не всевладдя церкви. У III столітті н. е. далеко на Сході з'явилася нова зброя, яке принесло загибель античної цивілізації.