Техническое изобретательство и разработка законов механики

Для научной и технической мысли античного общества, в особенности в его позднюю пору, характерны тщательная разработка законов механики и высокое развитие технического экспериментаторства. Это обстоятельство станет нам понятным, если мы учтем, что греческий мир, в лице возглавлявшего его класса рабовладельцев, презиравшего физический труд, высоко ценил отвлеченное мышление. Система рабства для рабовладельцев предоставляла широкий простор и досуг для изобретательской мысли, но вместе с тем лишала ее ориентации на практическое использование изобретенного в производстве.

Остроумие и гибкость античной технической мысли хорошо прослеживается на развитии античных часов. Уже в VI в. до н. э. потребность в измерении времени привела в Греции к использованию принципа солнечных часов, известного еще в Вавилоне. Как правило, солнечные часы делались из мрамора и были снабжены «гномоном», указателем тени, в виде вертикального стержня или же штифта. День расчленялся на 12 часов. Поэтому «час», в зависимости от длины дня, имел различную длительность. Соответственные 12 делений наносились на мраморную доску часов. В первую половину IV в. солнечные часы приобрели форму вогнутой раковины, врезанной в мрамор. Раковина расчленялась делениями, напоминающими паутину, что дало повод называть этот тип часов «пауком».

В позднеэллинистическое время появляется новый тип уже не стационарных, но дорожных, миниатюрных часов. Они делались из металлической круглой пластинки с выгравированными делениями и небольшим гномоном. Этот тип часов широко распространился в римское время. На ряду с солнечными часами, греки уже в V в. до н. э. знали водяные часы, воспринятые из Египта, называвшиеся «клепсидрами». «Клепсидры» употреблялись в народных собраниях и в суде, регулируя время выступлений ораторов. Про них Аристотель замечает: «Воду, назначенную для речей, вливают в клепсидру с трубочкой, через которую она выливается» (Аристотель. Афинская Политика, 67, 2). Клепсидра представляла собой шарообразный сосуд с длинной трубочкой и отверстиями в дне, в виде сита, для принятия воды. Пускалась в действие клепсидра в перевернутом виде, трубочкой вниз. Философ Платон принцип клепсидры применил для будильника. Вода через трубку из одного сосуда переливалась в другой. Сжатием воздуха, по мере наполнения нижнего сосуда, вызывался свисток.

Значительно более сложный характер носили часы Ктесибия.1 Вода в его часах через трубку медленно наполняла резервуар с поплавком. На поднимающемся по мере наполнения поплавке была водружена фигурка, палочкой указывающая время по делениям, нанесенным на вертикально поставленном цилиндре. Горизонтальные деления показывали часы, вертикальные деления расчленяли цилиндр на 12 месяцев. Легкий наклон приближающихся к горизонтали делений учитывал изменения длительности «часов» в различные времена года.

В римское время Витрувий в своих часах развил принцип Ктесибия. Поднимающийся поплавок с вертикальным зубчатым стержнем приводил в движение зубчатое колесо, вращавшее стрелки циферблата. Еще более развитой характер носят городские астрономические часы из г. Зальцбурга. Вода, наполняя сосуд, поднимала поплавок и опускала прикрепленный к нему на шнуре груз, перекинутый через вал. Вращаемый шнуром с грузом вал приводил в движение диск, указывавший время и движение светил на циферблате. Часы, очевидно, стояли на городских воротах. Относятся они к II—III вв. н. э.

В античных часах хорошо прослеживается развитие измерителей времени от простого устройства к сложному механизму.

Результатом технического экспериментаторства явились сложные и богатые выдумкой изобретения Архимеда, Ктесибия„ Герона Александрийского и других механиков, физиков, математиков, изобретателей античного мира. Характерно, что все основные, наиболее яркие, представители научно-технической мысли античного мира связаны с эпохой эллинизма и ранне-римской империи, когда рабство достигло наибольшего развития, вступив в свой последний этап. Именно в это время античность приобщилась к техническому опыту древнего Востока. Однако, значение использования научного и технического опыта древнего Востока не следует преувеличивать. Еще в доэл-линистическое время целый ряд законоЕ механики был сформулирован Аристотелем и еще ранее Демокритом.1 В отличие от Платона,2 Аристотель не только понимал, но и энергично подчеркивал значение технической практики для определения законов механики. В «механических проблемах», приписываемых Аристотелю, упомянуты следующие технические приспособления: рычаг, колодезный журавль с противовесом, равноплечные весы, безмен, клещи, клин, топор, вал, колесо, каток, полиспаст (механизм для подъема тяжестей), гончарный станок, руль и т. д. Повидимому, Аристотелю было уже известно зубчатое колесо; о винтах и блоках он не упоминает. Дальнейшее развитие механических принципов Демокрита и Аристотеля и подтверждение их путем эксперимента мы имеем у Архимеда. Архимед, по свидетельству Александрийского математика Паппа, «написал всего одну лишь книгу о механике, в которой он говорит о конструкции небесных глобусов...,, о других, подобных этому, вопросах он не считал нужным писать; тем не менее этот божественный человек так прославился силой своего ума и своими знаниями в области механики, что память о нем будет вечно жить среди всех смертных».

Открытые Архимедом законы были иллюстрированы им на конкретных механических приспособлениях. В отличие от Аристотеля, Архимед уже знает винт; более того, принцип винта, по приезде Архимеда в Египет, был им использован для перекачивания воды посредством водяного винта. Архимед изучил механические свойства блока и применил его на практике. Для спуска в море исполинского корабля, построенного Гиероном, тираном Сиракузским, «придумывали много способов; но механик Архимед один сумел сдвинуть корабль с помощью немногих людей. Архимед устроил блок и посредством негоспустил на воду громадный корабль; он первый, придумал устройство блока» (Афиней. V, 203с—204).

Характерно, что свои блестящие изобретения Архимеду практически приходилось применять не столько для обогащения производительных сил своего времени, сколько для их разрушения посредством войны. Принципы рычага, широко разработанные Архимедом, были им применены преимущественно для военных целей. Так, Афиней рассказывает, что на корабле Гиерона Сиракузского «были железные вороны которые спускались при помощи машины (рычага. П. Ш.), схватывая неприятельские суда и подставляя их под удар» (Афиней. V, 206—209а).

Архимед для военных целей широко использовал силу упругости. На этом же корабле «стояла камнеметная машина, выбрасывавшая камни весом в 3 таланта и копья в 12 локтей; машину эту устроил Архимед; те или другие снаряды она бросала на расстоянии стадия» (Афиней, там же). Архимед, разрабатывая законы оптики, применил для собирания солнечных лучей систему разнообразных зеркал. Однако свидетельство древних авторов о том, что посредством зеркал Архимед сжигал неприятельские корабли, является, повидимому, вымыслом.

Разрушительная роль механических приспособлений и метательных военных машин Архимеда ярко характеризуется Плутархом: «когда римляне подступили к городу с двух сторон, в городе воцарился ужас и тишина, так как сиракузяне полагали, что ничего нельзя противопоставить такой силе и мощи римлян. Но вот Архимед привел свои машины в действие одновременно против римской пехоты и судов. В пехоту неслись пущенные Архимедом всевозможные стрелы и огромные камни с шумом и невероятной быстротой и решительно ничто не могло предохранить от их удара; они уничтожали тех, на кого падали, и расстраивали их ряды, против же кораблей внезапно поднимались со стен бревна... одни корабли они силою тяжести ударяли сверху и погружали в пучину, другие железными крюками или носами, наподобие журавлиных, ухватывали за носовую часть, поднимали вертикально и топили, начиная с кормы; или же корабль, перевязанный протянутыми в противоположных направлениях канатами, вращался из стороны в сторону, кружился и разбивался о скалы и утесы, находившиеся у городских стен; вместе с кораблем погибал и многочисленный экипаж. Часто корабль, поднятый с поверхности моря на воздух, кружился на весу туда и сюда и представлял ужасное зрелище, пока люди не были с него сброшены или перестреляны, тогда пустой корабль разбивался о стены, или хватающий крюк опускался и корабль шел ко дну» (Плутарх. Марцелл, 14—16). Если изобретения Архимеда применялись в более или менее широкой мере лишь для человекоубойных целей, то изобретения второго гениального механика и физика античности Гер она Александрийского получали применение главным образом в качестве придворных игрушек. К этой категории изобретений •относится, в частности, знаменитый театр автоматов Герона. В отличие от Архимеда, Герон не боялся прослыть за «техника» и не гнушался писать о прикладной механике. Его теоретический и практический опыт получил закрепление в его многочисленных трудах.

В дошедшем до нас труде «Пневматика» Герон рассматривает силы сжатого и нагретого воздуха, воды, пара и ветра. Он широко иллюстрирует свои теоретические положения разнообразными физическими приборами, игрушками, механическими приспособлениями, где остроумно комбинируются принципы рычага, блока, ворота и зубчатого колеса. Сила пара им используется для вращения шаров с коленчатыми трубками, обращенными своими концами в противоположные стороны (рис. 4).

В паровом шаре Герона, называемом «эолипил», мы имеем зародышевый прототип паровой турбины так наз. реактивного типа. Эолипил состоит из нижнего котла, перекрытого крышкой, в котором подогревается вода. Пар из котла через коленчатую вертикальную открытую трубку, вставленную в крышку котла, поступает в паровой шар, выполненный из металла. Верхний горизонтальный конец трубки вставлен в шар и служит для него осью. Вторая ось, в виде закрытой коленчатой трубки с коническим окончанием, прикреплена с другой стороны шара. Из шара пар выходит через 2 радиальные трубки, концы которых отогнуты в противоположные стороны, благодаря чему и осуществляется вращательное движение шара благодаря реакции вытекающей струи пара.

На ряду с двигательной силой пара Герон знает ветряный двигатель. В одной из его игрушек, водяном органе, воздушный нагнетательный насос приводится в движение не человеческой силой, а ветряным колесом. Театр автоматов, подробно описанный Героном, представляет собою ящик, который автоматически движется на колесах по деревянным рельсам при помощи свинцового груза. Груз заключен в полый, вертикально поставленный цилиндр, расчлененный внутри на две части. Верхняя его половина заполнена песком, который медленно высыпается через небольшое отверстие горизонтальной перегородки в нижнюю половину цилиндра. Груз, опускаясь по мере высыпания песка, приводит в движение, через систему шнуров и блоков, ящик на колесах и заключенные в нем марионетки.

На ряду с автоматами, движущимися взад и вперед по прямой линии, по кругу и по прямоугольнику, Герон разработал систему неподвижных автоматов. Насколько сложны были те действия, которые удалось воспроизвести Герону через перевод вертикального движения в горизонтальное и ротационное? можно видеть по описанному Героном театральному действию: «Представление Навплия1 происходит так. Когда первый раз открывается сцена, видно на картине 12 фигур, распределенных в три ряда. Они изображают данайцев2 после взятия Трои,3 которые чинят свои корабли и приготовляются стащить их в море. Эти фигуры движутся: одни пилят, другие рубят топорами, третьи бьют молотами и сверлят дыры; они производят соответствующий действительности шум. Затем двери закрываются, и когда они вновь открываются, мы видим, что ахейцы тянут свои корабли в море. Двери снова закрываются, и при новом их открытии на сцене сперва ничего не видно, кроме нарисованных моря и воздуха (неба). Но вскоре идут под парусами корабли один за другим Одни скрываются, и другие появляются. Возле них несколько раз ныряют дельфины, то погружаясь вводу, топоявляясьна вид, как в действительности. Понемногу море становится бурным, и кораблей не видно, но виден Навплий, стоящий с поднятым факелом, и возле него Афина. Затем над сценой загорается огонь, как будто бы светит факел своим пламенем. После нового закрытия и открытия дверей видно кораблекрушение и плавающий в воде Аякс;5 Афина появляется на машине вверху сцены, гремит гром, молния ударяет прямо в Аякса, и он исчезает; этим кончается представление» (Герон, Театр автоматов, XX).

В театре автоматов, на практике осуществившем идею автоматизма в самодвижущейся повозке, получила свое выпуклое отображение трагедия античной изобретательской мысли. Герон был вынужден ограничивать свои изобретения экспериментом ради эксперимента, или же, в лучшем случае, применять их в пределах игры и забавы для придворных кругов, без надежды оказать заметное влияние на практику античного производства. В отличие от своих греческих предшественников, римский архитектор Витрувий придает своим трудам значительно большую практическую направленность. Его работа «Об архитектуре» носит характер не столько теоретического пособия, сколько практического руководства. Во времена Витрувия, в обстановке только что сформировавшейся Римской империи, строительное дело и архитектура, техника наступательной и оборонительной войны нуждались в использовании технического опыта Греции. Основные достижения этого опыта Витрувий подытожил, но сравнительно мало продвинул его вперед. Новым в работах Витрувия является описание водяной мельницы, уточнения, введенные в вопрос о водопроводах, о грузоподъемных машинах, В заколдованном кругу производственной бесперспективности замыкалась, таким образом, не только теоретическая разработка законов механики, осуществлявшаяся Демокритом, Аристотелем и Архимедом, но даже прикладная механика Ктесибия и Герона Александрийского. и в особенности вопрос о военных метательных машинах. О мельнице и водяном колесе Витрувия мы уже говорили в § 7. О подъемных механизмах и военных «машинах» подробно будет сказано в гл. VI и VII. Из изложенного мы видим, что основными простыми механическими средствами, вошедшими в структуру античных орудий, являются наклонная плоскость, клин, рычаг и, в меньшей мере, ворот. Блок получает применение главным образом в эллинистическое и римское время и то, по преимуществу, в пределах строительной техники и морского транспорта. Винт и зубчатое колесо, появившиеся в ту же эпоху, получили еще более ограниченное применение (водяной винт, водяная мельница и т. д.). Комбинирование этих механических элементов в практике производства ограничивалось системой ручных орудий.

Богатая идеями техническая мысль античных механиков и изобретателей, додумавшихся до зубчатого колеса, ветряного и водяного двигателя и принципов турбины, представляет собой одну из ценнейших сторон наследия античной техники. Другой ее, не менее ценной, стороной является высокое качество античной продукции.

Тимкин С. История естествознания

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 2. АНТИЧНЫЕ НАУЧНЫЕ ПРОГРАММЫ

2.1. Атомизм. Демокрит

Действуя в направлении поиска первоначал, как натурфилософы, опираясь на наивный числовой атомизм пифагорейцев, и отталкиваясь от невозможности небытия и множественности у элеатов, Демокрит создает учение об атомах - неделимых первоначалах. Эти влияния прослеживаются не только концептуально, но и исторически. Учителями Демокрита называют Анаксагора и кого-то из пифагорейцев. Характерна фраза Лаэрция /1/: «Упоминает он (Демокрит) и учение о Едином последователей Парменида и Зенона, вокруг которого было тогда больше всего шума». Учителем Левкиппа был Зенон. Впрочем, Левкипп - личность полулегендарная. Исследователи даже не пришли к единому мнению о его существовании. Но Демокрит (460 - 370) младший современник Сократа (470 - 399) и старший Платона (427 - 347) вполне живая и конкретная личность. Каковы основные положения атомистики Демокрита? 1. Из ничего ничего не бывает: ничто из того что есть, не может быть уничтожено. Всякое изменение есть только соединение и разделение частей. 2. Ничто не происходит случайно, но все происходит по некоторой причине и необходимости. 3. Ничего не существует, кроме атомов и пустого пространства, все же прочее есть мнение. 4. Атомы невидимы глазом, бесконечны в числе и бесконечно различны по форме. 5. Различие всех предметов зависит от различия их атомов в числе, величине, форме и порядке. Качественного различия атомов не существует. Атомы не имеют «внутреннего состояния»; они действуют друг на друга посредством давления и удара. 6. Душа состоит из мелких, гладких и круглых атомов, подобных атомам огня. Эти атомы суть самые подвижные, от их движения, проникающего через все тело, происходят все явления жизни. Главные и наиболее разработанные у Демокрита это пункты. 3,4,5, то есть, собственно, атомистика - учение об атомах и пустоте. Пустота есть небытие Парменида и Демокрит допустил его существование. Это дало возможность преодолеть запрет движения у Парменида. При этом атомы есть «бытия» Парменида, обладают всеми его качествами (вечность, неизменность, нераздельность) кроме единственности. Все тела по Демокриту состоят из какого угодно большого, но конечного числа атомов, поэтому снимаются противоречия, приведенные в апории Зенона «Дихтомия» между конечным и бесконечным. Это положение у Демокрита категорично и основано на стремлении объяснить эмпирический мир в противоречие отвлеченно-теоретическому подходу элеатов. Антиэлеатскую позицию атомистов подтверждает Аристотель. Уточняя пифагорейское понятие единицы, Демокрит приходит к выводу, что «единицу» надо мыслить как физическое тело очень малых, но конечных размеров. Атомизм, таким образом, возникает отнюдь не только в результате эмпирических наблюдений, а и в результате развития определенных теоретических понятий /2/. Лишь позже, у Эпикура и Лукреция Кара, привлекаются эмпирические наблюдения. Они играют роль наглядных моделей атомистической теории. Возможность существования невидимых частиц, утверждение, что невидимое может быть материально, подтверждается существованием ветров - невидимых тел, но мы их ощущаем. Запахи, жара и холод, звук - все они невидимы, но ощущаемы, а значит, состоят из атомов. Доказательства дробления макроскопических тел на невидимые мельчайшие частицы в поэме Лукреция Карра «О природе вещей»: «Так, например, одежда сыреет на морском берегу, а на Солнце, вися, высыхает. Однако видеть нельзя, как влага на ней оседает и как она исчезает. Значит, дробится вода на такие мельчайшие части, что недоступны они совершенно для нашего глаза». Твердые предметы постепенно истираются, теряя невидимые глазом мельчайшие частицы, мостовая стирается «ногами толпы» и т.д. Все это доказательства существования атомов. Веским аргументом в пользу существования пустоты Лукреций считает тот факт, что такие невидимые тела, как звуки, идут через стены домов и замкнутые двери, внутрь пролетая. Сквозь камни пещер сочится вода и т.д. Наконец, почему тела, имеющие одинаковый объем, имеют разный вес, например, клубок шерсти и слиток свинца? Наглядной атомной моделью поздние атомисты считают поведение мельчайших пылинок в солнечном луче. Сам же Демокрит вряд ли подтверждал свои идеи наглядным образом. Именно о нем Цицерон передает легенду, что «он сам себя лишил зрения, так как полагал, что размышление и соображение ума при созерцании и уразумевании природы будут живее, когда освободятся от развлечения зрения и препятствия глаз».   Атом - центральное понятие теории Демокрита. Атом, дословно, неразрезаемое, нерассекаемое. Он обозначает такое физическое тело, которое в силу его твердости, а по некоторым соображениям также в виду его малости, не может быть разрезано на более мелкие части. Твердость атома обусловлена отсутствием в нем пустоты. Отсутствие пустоты приводит к тому, что атом неизменяем по своей природе: его нельзя ни разрезать, ни уплотнить, ни разрыхлить, он не может стать ни больше, ни меньше себя, не может ни гибнуть, ни возникать, он вечен и неизменен, а, стало быть, имеет почти все атрибуты, которыми Парменид наделил бытие. Он непроницаем, т.е. в одном месте не могут существовать одновременно два атома. Но благодаря наличию небытия - пустоты, атом приобретает атрибут, который отрицал за бытием Парменид, - движение. Несмотря на малость атома, у него мысленно можно представить более мелкие части (правая и левая, передняя и задняя, верхняя и нижняя, середина). Допущение этих простейших частей атомистам необходимо потому, что иначе атомы превратились бы в неделимые точки, не имеющие частей, и из их соединения не возникли бы тела чувственного мира. Пространство же у Демокрита (в отличие от Эпикура) не делится на неделимые минимумы. Пустое пространство, пустота - это арена действия атомов, ящик, в котором они заключены и который может существовать независимо от атомов. Время, судя по всему, (атомы вечны) по отношению к атомам является также внешним и чуждым понятием. Эти взгляды на пространство и время впоследствии разовьются в идеи Ньютона об абсолютных пространстве и времени. Видимые физические тела образуются сцеплением атомов, скреплением их. При этом, хотя атомы состоят из единого, однообразного первовещества (одинаковой плотности), но они различаются сами по себе формой и величиной, а их соединения положением и порядком атомов, из которых они состоят. Атомы имеют бесконечное множество форм, при этом существуют как правильные (геометрические) формы - шарообразные, кубические, пирамидальные, так и неправильные. «Одни из них кривые, другие якореобразные, одни вогнутые, другие выпуклые, третьи имеют другие бесчисленные различия. Наконец, как сообщает Цицерон, атомы могут быть одни «шероховатые, другие округленные, частью же угловатые или с крючками, некоторые же искривленные и как бы изогнутые»/1/. Совершенно очевидно, что формы атомов объясняют механику их сцепления. Различия предметов и тел объясняется не только формой, величиной и количеством, но и положение и порядком атомов. Разница между телами может иметь порядок атомов, например, в одном теле будут первыми помещаться шарообразные атомы, а последними - пирамидальные, в другом же, наоборот, как в слогах NE и EN. Равным образом разница между сложными телами может иметь причиной и положение атомов, если те же атомы находятся в одном случае в лежачем положении, а в другом в стоячем, например, буквы Z и N, I и H. Все качества вещей имеют только эти объяснения. «По установленному обычаю сладкое и по обычаю горькое, по обычаю теплое и холодное, по обычаю цветное, в действительности же - атомы и пустота». То есть чувственные свойства предметов просто устанавливаются по смыслу, в истинном же смысле просто не существуют, ибо существуют только атомы и пустота. Ощущения, например, зрительные, создаются путем истечения из предметов невидимых легких телец. Эти истечения бьют по глазам, вызывая у нас зрительные впечатления предметов. То же самое с запахами, звуками, холодом, жарой. В природе существует четыре вида веществ, а именно: землеобразные, водообразные, воздухообразные и огонь. Различие между частицами 4-х видов состоит в их размерах (наибольшие у земли, наименьшие у огня) и форме (огонь состоит из шарообразных атомов, а земля не из таких, а, например, из кубических). Так как каждое вещество содержит атомы различной формы, то, например, образование льда из воды представляется Эпикуру в следующем виде: «Лед образуется как вследствие вытеснения из воды частиц круглой формы и соединения находящихся в воде треугольных и остроугольных частиц, так и вследствие прибавления извне таких частиц, которые, скопившись, доставляют замерзание воде, вытеснив некоторое количество круглых частиц». Атомы находятся в непрерывном движении. Причина движения - падение в пустоте под влиянием тяжести. Никаких сил взаимодействия на расстоянии у атомов нет, поэтому взаимодействия в этой модели появляются лишь непосредственно при столкновениях. Природа и причина движения у Демокрита была бедна и неубедительна. Наверное, поэтому Эпикур пришел к заключению, что во время падения отвесно в пустоте атомы должны отклоняться от прямолинейной траектории. Природа этой спонтанности неясна. От этого движения возникает и многообразие мира и сам мир. Вот космогоническая теория Левкиппа /1/: «Возникновение миров происходит так. Из беспредельности отделяется и несется в великую пустоту множество разновидных тел. Скапливаясь, они образуют единый вихрь, а в нем, сталкиваясь друг с другом и всячески кружась, разделяются по взаимному сходству. И так как по многочисленности своей они уже не могут кружиться в равновесии, то легкие тела отлетают во внешнюю пустоту, словно распыляясь в ней, а остальные остаются вместе, сцепляются, сбиваются в общем беге и образуют таким образом некоторое первоначальное соединение в виде шара. Оно в свою очередь отделяет от себя как бы оболочку. По мере того, как она вращается в вихре, отталкиваемая от середины, эта внешняя оболочка становится тонкою. Из того, что уносилось в середину, и там держалось вместе, образовалась Земля. А сама окружающая оболочка тем временем росла, в свою очередь за счет притока тел извне: вращаясь вихрем, она принимала в себя все, чего ни касалась. Некоторые из этих тел, сцепляясь, образовали соединение, которое сперва было влажным и грязным, потом высохло и закружилось в общем вихре, и, наконец, воспламенилось и стало природою светил. Все светила воспламеняются от быстроты движения, а Солнце воспламеняется еще и от звезд». Между прочим, этот первый очерк космогонической гипотезы будет впоследствии (17-й век) развит Декартом, а в 18-м - Кантом и Лапласом. Демокрит не признает случайного в природе, все происходит по некоторой причине и необходимости. Здесь впервые ставится вопрос о соотношении случайности и необходимости. Демокрит - детерминист: все, что бы ни случилось - необходимо должно было случиться. Этот взгляд у Ньютона разовьется в механистический детерминизм, согласно которому, все происходящее в мире уже предопределено начальными условиями. Однако природа этой причинности у Демокрита не прояснена. Необходимостью он называет вихри движущихся атомов, из которых происходят тела. В заключение рассмотрим особенности научной программы атомистов и ее значения для естествознания. 1. Наука, как ее понимает Демокрит, должна объяснять явления физического мира. Это физическая программа. Не случайно она так много внесла в развитие физики как науки уже в новое время. Фейнман, автор знаменитых фейнмановских лекций по физике, как-то сказал: «Если бы в результате какой-либо мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это - атомная гипотеза: все тела состоят из атомов - маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому».

2. Само объяснение физического мира понимается атомистами как указание на механические причины всех возможных изменений в природе. Все изменения понимаются как результат движения атомов, их соединения и разъединения, причем чувственно воспринимаемые качества предметов объясняют только формой, порядком и расположением атомов. Воспринимаемый объект (эмпирический, субъективно воспринимаемый мир) и его объясняющий принцип (атомы и пустота, объективно существующий мир) разделены. Второй и истинный можно только мыслить. 3. Наглядность объясняющей модели и, в то же время, его простота. Последовательность, даже «святая односторонность» с какой Демокрит вводил свою модель для объяснения мира, не останавливаясь ни перед какими, даже самыми парадоксальными выводами. 4. Значение атомистической теории велико не только для естествознания. Это была первая в истории мысли теоретическая программа, последовательно и продумано выдвигавшая методологический принцип, требовавший объяснить целое как сумму отдельных составляющих его частей - индивидуумов (индивидуум - неделимый, латинская калька греческого термина). Объяснять структуру и свойства целого исходя из формы, порядка и положения составляющих это целое индивидуумов - такая программа легла в основу целого ряда не только физических теорий древности и нового времени, но и многих психологических и социальных доктрин. Этот метод можно назвать механистическим. Характерной особенностью античного атомизма как метода собирания целого из частей является то, что при этом целое не мыслится как нечто действительно единое, имеющее свою особую специфику, не сводимую к специфике составляющих его элементов. Он мыслится как составное, а не как целое в собственном смысле слова. Демокрит не признает качественного своеобразия новообразования (смеси - миксис), за что его критикуют Платон и Аристотель. Воззрения атомистов тем не менее оказались чрезвычайно плодотворными для естественных наук. Ими руководствовались великие основатели современной физики и химии: Галилей, Декарт, Бойль, Ньютон и др. Существует свидетельства о применении атомистического метода в античности. Архимед по данным Плутарха получал некоторые свои математические результаты (объем конуса и пирамиды равен трети объема цилиндра и призмы с тем же основанием и высотой) путем неких механических методов, которые связываются с именем Демокрита. Сам Архимед называл этот метод « Исчисление песчинок». Архимед не принимал этих методов как доказательные, но, получив формулу, искал строгое логическое доказательство. Можно предположить два варианта «атомистического метода»: - «физический», работающий путем взвешивания самих тел или соответствующих им объемов; - метод суммирования (сечение пирамиды на множество объемных частей-призм и суммирование их объемов). В чем «демокритство» этого метода? Дело в том, что античная геометрия (как и современная) за элемент принимает не элементарный объем у объемных фигур, не элементарную площадь у плоских фигур, а плоскость и линию соответственно. То есть в пифагорейско-платоновской математике идет разложение на n-1 пространственные элементы, а деление на объемы есть приложение атомистики к математике и не характерно для классических древних математиков. «Метод Демокрита» в этом случае есть первый пример использования численных методов с элементами дифференцирования и интегрирования. 1. Диоген Лаэртский. О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов. - М.: «Мысль», 1986. 2. Гайденко П.П. Эволюция понятия науки. - М.: «Наука», 1980.