Древнеримский период античной натурфилософии

 

В Древнем Риме было немало талантливых натурфилософов, внесших определенный вклад в прогресс естествознания. Но все же новых идей в этот период было выдвинуто значительно меньше, чем в истории Древней Греции.

Блестящим представителем античного материализма, одним из наиболее известных натурфилософов-атомистов Древнего Рима, не только пропагандировавшим, но и развивавшим идеи Демокрита, был римский поэт и философ Тит Лукреций Кар (Лукреций), живший в I в. до н. э. Его философская поэма «О природе вещей» является важным источником, содержащим много интересных сведений об атомистических воззрениях Демокрита и Эпикура (поскольку из сочинений последних до нас дошли лишь немногие отрывки). Лукреций высказал мысль о вечности материи. Вещи временны, они возникают и исчезают, распадаясь на атомы - свои первичные составные части. Атомы же вечны, и их количество во Вселенной всегда остается одним и тем же.

Лукреций утверждал о бесконечности вселенной и допускал возможность жизни на других, удаленных от Земли мирах. Природа, по мысли Лукреция, никем не создана и управляется присущими ей самой законами. Мир материален, все тела природы состоят из атомов.

Лукреций утверждал бесконечность вселенной и допускал возможность жизни на других, удаленных от Земли мирах. Природа, по мысли Лукреция, никем не создана и управляется присущими ей самой законами.

Сохранилось не так уж много сочинений древнеримского периода, посвященных естественнонаучным вопросам. Помимо упомянутой поэмы Лукреция, можно назвать сочинения Аннея Сенеки, Паппа Александрийского, Диофанта, Манилия. Все они написаны в литературной форме, т. е. в виде диалогов, поэм, энциклопедий. Сочинение Сенеки содержит сведения по физике, метеорологии и географии. Поэма Манилия касается астрономии. А сочинения Паппа Александрийского и Диофанта посвящены главным образом математике.

Говоря о состоянии естествознания в эпоху Древнего Рима, необходимо особо отметить натурфилософское наследие Клавдия Птолемея (прибл. 90-168 гг. н. э.). Большую часть своей жизни он провел в Александрии и фактически может считаться древнегреческим ученым. Но его научная деятельность протекала в период, когда Римская империя находилась в состоянии расцвета и включала в себя территорию Древней Греции. Птолемей по праву считается одним из крупнейших ученых античности. Он серьезно занимался математикой, увлекался географией, много времени посвящал астрономическим наблюдениям. Главный груд Птолемея, носивший название «Математическая система», определил дальнейшее развитие астрономии более чемна тысячелетие. В период упадка александрийской школы греческий оригинал этого сочинения был утерян. Сохранился только его арабский перевод, который много позднее, уже в XII веке, был переведен на латинский язык. Поэтому книга Птолемея дошла до нас под арабским латинизированным названием «Альмагест».

В этой книге нашла отражение колоссальная работа, проделанная Птолемеем по созданию первой математической теории, описывающей движение Солнца и Луны, а также пяти известных тогда планет на видимом небосводе. В своем «Альмагесте» Птолемей рисует следующую схему мироздания: в центре Вселенной находится неподвижная Земля. Ближе к Земле находится Луна, а затем следуют Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Объясняя ценный порядок планет, Птолемей исходил из предположения, что чем быстрее движется планета, тем ближе к Земле она расположена.

Геоцентрическая система мира, на обоснование которой Птолемей потратил немало сил, просуществовала после его смерти чрезвычайно долго - целых 1375 лет - вплоть до опубликования знаменитого труда Н. Коперника, заменившего эту систему на гелиоцентрическую. В послекоперниковскую эпоху Птолемея вспоминают главным образом как автора отвергнутой наукой системы мира.

Практические потребности сельского хозяйства и медицины стимулировали интерес к специальному изучению растений, животных и человека, появлению сочинений, так сказать, прикладного характера. Одной из первых книг, посвященных определению полезных для медицины растений, было сочинение Диоскорида (I в. н. э.), оказавшее большое влияние на ботанику последующих веков. В его кратких и нередко очень точных описаниях растений зачастую отмечаются места произрастания и происхождения растений. Позднейшие списки Диоскорида были снабжены изображениями описанных им растений.

Выдающийся биолог-исследователь античного времени - врач Гален (130-200гг. до н.э.), написавший множество трудов по всем отраслям медицины. Как великий врач, анатом и физиолог, Гален получил всеобщее признание еще при жизни, а его авторитет в вопросах медицины, анатомии и физиологии считался непререкаемым на протяжении полутора тысяч лет.

Гален изучил анатомию овец, быков, свиней, собак, медведей и мно­гих других позвоночных животных. Он подметил сходство в строении тела человека и обезьяны. Обезьяна (Inuus ecaudatus) - единственный вид европейских обезьян - во времена Галена была широко распространена на юго-западе Европы. Она послужила Галену основным объектом изучения мышечной системы, костей и суставов.

Гален занимался также физиологией. Детальному изучению Гален подвергнул центральную и периферическую нервную систему; в частности, он исследовал функции нервов спинного мозга и пытался определить способ их действия на дыхание и биение сердца. Одной из крупных ошибок, допущенных им и долго удерживавшейся в науке под влиянием его авторитета, было убеждение в том, что воздух поступает непосредственно в сердце через дыхательные пути, а кровь проходит из одного желудочка сердца в другой через отверстие в перегородке между желудочками.

В соответствии с религиозными представлениями Гален развивал мысль, что каждый орган человеческого тела был создан богом в наиболее совершенной форме и в предвидении той цели, для достижения которой этот орган предназначен. Это обстоятельство способствовало упрочению авторитета Галена в средневековой христианской Европе. Его работы признавались непогрешимыми. Ни одна из описанных Галеном деталей строения тела не подлежала проверке, и все его ошибки повторялись в последующие века. Вплоть до эпохи Возрождения анатомия и физиология представляли собой лишь слабое и все более тускневшее отражение того, что было сделано Галеном.

Одним из крупнейших ученых-математиков рассматриваемого периода был Евклид, живший в III в. до н. э. в Александрии. В своем объемистом труде «Начала» он привел в систему все математические достижения того времени. Состоящие из пятнадцати книг «Начала» содержали не только результаты трудов самого Евклида, но и включали достижения других древнегреческих ученых. В «Началах» были заложены основы античной математики. Созданный Евклидом метод аксиом позволил ему построить здание геометрии, носящей по сей день его имя.

Характерной чертой истории эллинистского периода древнегреческой натурфилософии, так же как и ее предыдущего периода, являются идеи атомистики. Последние получили свое развитие в учении Эпикура (324-270 гг. до н. э.). Эпикур разделял точку зрения Демокрита, согласно которой мир состоит из атомов и пустоты, а все существующее во Вселенной возникает в результате соединения атомов в различных комбинациях. Вместе с тем Эпикур внес в описание атомов, сделанное Демокритом, некоторые поправки: атомы не могут превышать известной величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью и т. д. Но самое главное в атомистическом учении Эпикура - это попытка найти какие-то внутренние источники жизни атомов. Он высказал мысль, что изменение направления их движения может быть обусловлено причинами, содержащимися внутри самих атомов. Это был шаг вперед по сравнению с Демокритом, в учении которого атом непроницаем, не имеет внутри себя никакого движения, никакой жизни.

Эллинистский период в древнегреческой науке характеризовался также и немалыми достижениями в области механики. Первоклассным ученым - математиком и механиком - этого периода был Архимед (287—212 гг. до н. э.). Он решил ряд задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, определил значение числа π(представляющего собой отношение длины окружности к своему диаметру). Архимед ввел понятие центра тяжести и разработал методы его определения для различных тел, дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают «крылатое» выражение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Архимед положил начало гидростатике, которая нашла широкое применение при проверке изделий из драгоценных металлов, и определение грузоподъемности кораблей.

Широчайшую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Согласно этому закону, на всякое тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости, направленная вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема. Если вес тела меньше поддерживающей силы, тело всплывает на поверхность, причем степень погруженности плавающего на поверхности тела определяется соотношением удельных весов этого тела и жидкости. Если вес тела больше поддерживающей силы, то оно тонет. В случае же, когда вес тела равен поддерживающей силе, это тело плавает внутри жидкости (как рыба или подводная лодка).

Архимеда отличали ясность, доступность научных объяснений изучаемых им явлений. Нельзя не согласиться с древнегреческим мыслителем Плутархом, который писал: «Если бы кто-либо попробовал сам разрешить эти задачи, он ни к чему не пришел бы, но, если бы познакомился с решением Архимеда, у него тотчас бы получилось такое впечатление, что это решение он смог бы найти и сам - столь прямым и кратким путем ведет нас к цели Архимед» (Азерников,1972).

Научные труды Архимеда находили приложение в общественной практике. Многие технические достижения того времени связаны с его именем. Ему принадлежат многочисленные изобретения: так называемый «архимедов винт» (устройство для подъема воды на более высокий уровень), различные системы рычагов, блоков, полиспастов и винтов для поднятия больших тяжестей, военные метательные машины. Во время второй Пунической войны Архимед возглавлял оборону своего родного города Сиракузы, осажденного римлянами. Под его руководством были изготовлены весьма совершенные по тому времени машины, метавшие снаряды и не позволявшие римлянам овладеть городом. Когда же осенью 212 г. до н. э. г.Сиракузы были все же взят римлянами, Архимед погиб. Существует легенда, что перед смертью он сказал собиравшемуся его убить римскому солдату: «Только не трогай моих чертежей».

Архимед был одним из последних представителей естествознания Древней Греции. К сожалению, его научное наследие долго не получало той оценки, которой оно заслуживало. Лишь спустя более полутора тысяч лет, в эпоху Возрождения, труды Архимеда были оценены по достоинству и получили дальнейшее развитие. Первый перевод трудов Архимеда был сделан в 1543 году - в том же году, когда вышел в свет основополагающий труд Николая Коперника, совершившего переворот в миропонимании.

Биология в средние века

 

Период с V по XV в., именуемый «средними веками», или «средневековьем», даже применительно к европейскому культурно-историческому региону понятие весьма расплывчатое и условное. Это было время возникновения и развития феодализма со свойственной ему политической и идеологической надстройкой.

Переход к феодализму сопровождался в Западной Европе разрушением хозяйственных и культурных связей, разобщением и изоляцией отдельных районов, глубоким упадком городской культуры, утратой многих достижений науки и техники и установлением безраздельного господства церковной идеологии. Вместе с тем тысячелетие, которое мы условно называем «средневековьем», было далеко не однородно. Период с V по X в., когда складывались и упрочивались феодальные отношения, и время с XI по XV в., на которое падает расцвет феодализма в Европе, весьма различаются по своим социально-экономическим и культурно-историческим условиям. Однако можно все же выделить некоторые общие черты, характерные для средневекового мышления и естественнонаучной картины мира, свойственной тому времени.

Эпоха средних веков характеризовалась в Европе закатом классической греко-римской культуры и резким усилением влияния церкви на всю духовную жизнь общества. Вот что пишет об этой эпохе Ф. Энгельс: «Догматы церкви стали одновременно и политическими аксиомами, а библейские тексты получили на всяком суде силу закона... Это верховное господство богословия во всех областях умственной деятельности было в то же время необходимым следствием того положения, которое занимала церковь в качестве наиболее общего синтеза и наиболее общей санкции существующего феодального строя».

В эту эпоху философия тесно сближается с теологией (богословием), фактически становится ее «служанкой». Возникает непреодолимое противоречие между наукой, делающей свои выводы из результатов наблюдений, опытов, включая и обобщение этих результатов, и схоластическим богословием, для которого истина заключается в религиозных догмах.

Представление о природе в этот период опиралось прежде всего на ветхозаветное сказание о сотворении мира: мир создан богом, он - реальное воплощение его идей; во всех явлениях природы видели проявление божественного промысла. Вера считалась необходимой предпосылкой познания природы, физика - лишь вспомогательной наукой религиозной метафизики, а природа - иллюстрацией истины божественного откровения. Средневековое воззрение на природу хорошо выражено в словах Фомы Аквинского: «созерцание творения должно иметь целью не удовлетворение суетной и преходящей жажды знания, но приближение к бессмертному и вечному». Если для человека античности природа - действительность, то для человека средневековья - лишь символ божества.

Учение о природе опиралось на идею миропорядка, выражающего божественный замысел. Образ мира - единое, логически стройное целое. В нем познается замысел творца, создавшего природу для человека. Раймунд Сабундский сформулировал представление, общее для того времени, что «все вещи в мире созданы для человека, и день, и ночь работают на человека, и постоянно служат ему», что «вселенная устроена столь чудесно для человека и ради человека, и на пользу ему».

В XII-XIV вв. в Западной Европе распространились учения Аристотеля и Платона, в значительной степени искаженные в интересах богословия. Реализм зрелого средневековья признавал подлинное существование универсалий; номиналисты считали, что сущность вещей выражают только индивиды, универсалии же являются лишь словесным обозначением этой сущности. Номиналисты нередко вступали в противоречие с догматами церковного вероучения. В номинализме - начало рационального взгляда на природу. Спор между реалистами и номиналистами нашел отражение и в естественнонаучных сочинениях средневековых авторов.

Средневековая мысль была скована страхом перед церковной ортодоксией, мистической верой, но в то же время вера иногда отступает перед мощью реального опыта, имеющего дело с фактами, составляющими содержание повседневного бытия. Это противоречие средневекового сознания порой выступало в остро драматической форме, как, например, в сочинениях и самой личной судьбе выдающегося мыслителя XIII в. Роджера Бэкона.

Роджер Бэкон подверг решительной критике схоластику и веру в авторитеты, темпераментно и язвительно обличал он пороки духовенства и феодальной знати, невежество. Церковь не могла простить ему этого. Он был лишен кафедры в Оксфорде и поставлен под строгий надзор монахов ордена францисканцев, а затем брошен в монастырскую темницу, откуда вышел дряхлым, больным стариком только накануне смерти. В своем главном сочинении «Opus Majus» он утверждал, что не авторитеты, а наблюдения и опыт являются надежными источниками и мерилами подлинного научного знания. Посягая на непререкаемый авторитет Аристотеля, он писал, что «простой опыт учит лучше всякого силлогизма». Философия, по Роджеру Бэкону, - общая теория познания, дающая направление другим наукам, но сама она должна основываться на данных других наук. Наиболее существенны физико-математические знания, к которым Бэкон помимо математики относил все известные в то время разделы физики, астрономию, алхимию, земледелие, знания о растениях и животных. Ценность науки - в практической пользе, которую она может принести. От развития науки «зависит благосостояние всего мира», писал он в «Письмах о могуществе и тайных действиях искусства и о ничтожестве магии».

Критикуя схоластику, отвлеченные рассуждения, он настаивал на том, что описания явлений природы должны быть не только математически точными, но приближаться к математическому выражению. Стремление к точному мышлению, к математической обработке результатов наблюдения и опыта выразилось и в выборе тех биологических явлений, которыми интересовался Бэкон. Он рассматривал вопрос об инстинктах и поведении животных и человека. Сравнивая поведение животных с сознательной деятельностью человека, он считал, что животным свойственны только восприятия, возникающие независимо от опыта, тогда как человек обладает разумом. Несмотря на различие между живыми и неживыми телами, и те, и другие, по Бэкону, построены из одних и тех же материальных частиц. Живые существа, но мысли Бэкона, находятся в тесной зависимости от окружающей среды, солнечного света, тепла и т. д.

Взгляды, которые развивал Роджер Бэкон, и сама его жизнь были героическим подвигом. Роджер Бэкон безусловно намного опередил свое время, но даже гениям не дано целиком вырваться из своей эпохи.

Церковь позаботилась о том, чтобы труды Бэкона не увидели света, и его главное сочинение впервые было опубликовано только в 1733 г. Поэтому его идеи, естественно, не могли оказать влияния на современников. Но они свидетельствуют о том, что уже в XIII в. зарождались принципы эмпирической науки. Бэкон намного опередил свое время, однако время опытного естествознания еще не пришло.

В средневековых текстах, имевших, в известной мере, естественнонаучный характер, естественнонаучное и образное видение мира как бы сливаются. Это не позволяет выделить в них собственно биологические знания. Поэтому о биологии в средние века можно говорить очень условно.

В это время наука вообще, и биология в частности, еще не выделились в самостоятельные области, не отделились от целостного религиозно философского, искаженного восприятия мира. Средневековая биология - скорее отражение средневековой культуры, нежели отрасль естествознания с собственным предметом изучения.

Пока европейская христианская наука переживала длительный период упадка (вплоть до XII-XIII в.), на Востоке, наоборот, наблюдался прогресс науки. Со второй половины VIII в. научное лидерство явно переместилось из Европы на Ближний Восток. В IX веке, наряду с вышеупомянутым трудом Птолемея («Альмагест»), на арабский язык были переведены «Начала» Евклида и сочинения Аристотеля. Таким образом, древнегреческая научная мысль получила известность в мусульманском мире, способствуя развитию астрономии и математики. В истории науки этого периода известны такие имена арабских ученых, как Мухаммед аль-Баттани (858-929 гг.), астроном, составивший новые астрономические таблицы, Ибн-Юнас (950-1009 гг.), достигший заметных успехов в тригонометрии и сделавший немало ценных наблюдений лунных и солнечных затмений, Ибн аль-Хайсам (965-1039 гг.), получивший известность своими работами в области оптики, Ибн-Рушд (1126-1198 гг.), виднейший философ и естествоиспытатель своего времени, считавший Аристотеля своим учителем.

Средневековой арабской науке принадлежат и наибольшие успехи в химии. Опираясь на материалы александрийских алхимиков I века и некоторых персидских школ, арабские химики достигли значительного прогресса в своей области. В их работах алхимия постепенно превращалась в химию. А уже отсюда (благодаря главным образом испанским маврам) в позднее средневековье возникла европейская химия.

В XI веке страны Европы пришли в соприкосновение с богатствами арабской цивилизации, а переводы арабских текстов стимулировали восприятие знаний Востока европейскими народами.

Большую роль в подъеме западной христианской науки сыграли университеты (Парижский, Болонский, Оксфордский, Кембриджский и др.), которые стали образовываться, начиная с XII века. И хотя эти университеты первоначально предназначались для подготовки духовенства, но в них уже тогда начинали изучаться предметы математического и естественнонаучного направления, а само обучение носило, более чем когда-либо раньше, систематический характер.

XIII век характерен для европейской науки началом эксперимента и дальнейшей разработкой статики Архимеда. Здесь наиболее существенный прогресс был достигнут группой ученых Парижского университета во главе с Иорданом Невморарием (вторая половина XIII в.). Они развили античное учение о равновесии простых механических устройств, решив задачу, с которой античная механика справиться не могла, - задачу о равновесии тела на наклонной плоскости.

В XIV веке в полемике с античными учеными рождаются новые идеи, начинают использоваться математические методы, т. е. идет процесс подготовки будущего точного естествознания. Лидерство переходит к группе ученых Оксфордского университета, среди которых наиболее значительная фигура - Томас Брадвардин (1290-1349). Ему принадлежит трактат «О пропорциях» (1328 г.), который в истории науки оценивается как первая попытка написать «Математические начала натуральной философии» (именно так почти триста шестьдесят лет спустя назовет свой знаменитый труд Исаак Ньютон).

Все вышесказанное свидетельствует о том, что на протяжении многовековой, довольно мрачной эпохи, именуемой Средневековьем, интерес к познанию явлений окружающего мира все же не угасал, и процесс поиска Истины продолжался. Появлялись все новые и новые поколения ученых, стремящихся, несмотря ни на что, изучать природу. Вместе с тем научные знания этой эпохи ограничивались в основном познанием отдельных явлений и легко укладывались в умозрительные натурфилософские схемы мироздания, выдвинутые еще в период античности (главным образом в учении Аристотеля). В таких условиях наука еще не могла подняться до раскрытия объективных законов природы. Естествознание - в его нынешнем понимании - еще не сформировалось. Оно находилось в стадии своеобразной «преднауки».

Свидетельством биологических знаний средневековья является врачевание, где к изучению животных и растений допускалось иное, порой чисто практическое отношение. Лечебные действия трав и минеральных веществ становились предметом специального интереса врачующих монахов позднего средневековья. «Канон медицины» Ибн-Сины (Авиценны) - ярчайшее тому подтверждение.

«Канон медицины», «Книга исцелений» Ибн-Сины, наряду с изложением и комментированием античных авторов, содержали оригинальные данные и мысли в области медицины и биологии. Особенно обширны и интересны в них сведения по физиологии.

Назовем еще три сочинения, посвященные частным областям практической описательной биологии: «Травник из Гланстобери» (первая половина X в.), содержавший подробное описание лекарственных растений, труд лондонского врача и натуралиста Эдварда Уоттона «О различии животных» (первая половина XVI в.) и, наконец, один из первых трудов по описательной энтомологии (XVI в.) лондонского врача Моуфета. Эти сочинения не содержат сколько-нибудь существенных теоретических обобщений.

В пору зрелого средневековья пробудился заметный интерес к природе. Этот поворот к реальному миру, быть может, раньше, чем в других сферах, нашел отражение в поэзии. Круг тогдашних представлений о животных и растительности дальних стран расширяли поэтические описания путешествий в заморские края. Так, например, византийский поэт Мануил Фил (XIII-XIV вв.) побывал в Персии, Аравии, Индии. Его перу принадлежат три стихотворных сочинения, содержавших большой познавательный биологический материал. Это поэмы «О свойствах животных», «Краткое описание слона» и «О растениях». Фил любил рассказывать об экзотических, иногда фантастических, зверях. Однако и фантастические образы животных сложены у него из вполне реальных, хорошо известных и точно переданных элементов, отражавших уровень зоологических знаний XIV в.

Изучение истории биологических знаний в средние века убеждает в том, что и в этой области продвижение вперед достигалось в напряженной борьбе между рациональным и теолого-мистическим взглядами на природу. Господство феодальных отношений, раздробленность и изоляция, низкий уровень техники и всесилие церкви, характерные для феодализма, задержали прогресс человеческих знаний, но не смогли его остановить. Рост городов, ремесленного производства и товарных отношений подточили устои феодализма. После тысячелетнего существования наступил период его быстрого разложения, ускорилось развитие производительных сил, а вместе с ними и развитие науки и техники; начал изменяться и сам тип мышления. Религиозно-догматическое мышление и сопровождавшее его символико-мистическое восприятие мира начало вытесняться рационалистическим мировоззрением, верой в опыт как главный инструмент познания.