2.3. Научное и техническое знание Античности

VIII–VII вв. до н. э. можно назвать эпохой перелома в жизни греческого общества, возникновения полисов, интенсивного развития мореплавания и торговли. Активная колонизация Черного и Средиземного морей была связана с изобретением триеры – нового типа боевого корабля, большие скорость и маневренность которого позволили грекам завоевать господство на воде, что обеспечило процветание греческих полисов. Последнее было связано и с самоуправлением: при любой форме правления (монархия, аристократия и т. п.) там существовал демократический политический режим. В греческих полисах были созданы формы жизни, обеспечивающие возможность свободной, открытой коммуникации. Например, на агоре – рыночной площади – велось обсуждение текущих дел, выбирали должностных лиц, происходило столкновение мнений и интересов. Следствием этого явилось возникновение ораторского искусства и логики как искусства спора, которые формировались в условиях, где каждый был вправе сомневаться, критиковать и требовать доказательств. В греческой культуре умственный труд отделился от физического, и интеллектуальная деятельность стала самостоятельной сферой.

Анализируя «греческое чудо», можно признать, что духовный переворот в культуре Древней Греции был связан с возникновением теоретического мышления как единства философии и науки. Оно требовало ответа не на «рецептурно-восточный» вопрос «как?», а на теоретический вопрос «почему?». Греки заимствовали накопленные на Древнем Востоке астрономические и математические знания. Пытаясь понять, какое место в Космосе занимает человек, они создали значительные натурфилософские учения (пифагорейское, атомистическое и т. п.). Знания помогли найти порядок в хаосе, связать идеи в логические цепочки, обнаружить основные принципы. Если ученые-жрецы Древнего Востока формулировали проблему и сразу решали ее, то древнегреческие мыслители не только формулировали проблему, но и предлагали доказательный и универсальный способ ее решения. Так возникла идея математического доказательства, которое представляет собой открытие универсальной закономерности.

Расцвет технического знания античности приходится на эпоху эллинизма (с IV в. до н. э.), для которой характерна систематизация знаний из математики, механики, астрономии, географии и других областей знания. Яркими примерами этого являются «Начала геометрии» Евклида (ок. 365– 300 до н. э.), собравшего и систематизировавшего в своем трактате накопленный несколькими поколениями его предшественников материал, и «Альмагест» Клавдия Птолемея (ок. 90–168 гг.), остававшийся главным руководством по астрономии вплоть до Нового времени. В этот период появляются первые профессиональные «ученые», т. е. те, кто не только занимался познанием мира, но и получал за это вознаграждение. Что было связано с организацией государственной поддержки и финансирования исследований, прежде всего в Александрийском Мусейоне. Этот прообраз научных учреждений будущего объединял хирургические лаборатории и астрономические обсерватории, знаменитую библиотеку (700 тысяч томов), ботанический и зоологический сады.

В эллинистической преднауке лидировали астрономические знания, что было обусловлено потребностями ирригации, сельского хозяйства и мореплавания. Например, Аристарх Самосский (ок. 310 – ок. 230 до н. э.), известный тем, что определил расстояния от Земли до Луны и до Солнца и размеры светил, выдвинул гелиоцентрическую гипотезу. У нее в античности было мало сторонников, хотя большинство астрономов придерживались мнения, что Земля вращается вокруг своей оси. Гелиоцентризм был поддержан только Селевком из Селевкии, первым давшим правильное объяснение явлению морских приливов и отливов. Причиной отвержения идей Аристарха был как авторитет Гиппарха из Никеи (между 161 и 126 гг. до н. э.), так и специфическая наглядность, очевидность знаний античной преднауки. Главным источником сведений об астрономических исследованиях Гиппарха был Клавдий Птолемей. Объяснение движения Солнца, Луны и планет в геоцентрическом учении Птолемея во многом может быть приписано Гиппарху. Труды последнего тесно связаны с достижениями вавилонской астрономии и поэтому являются ярким примером эллинистической преднауки как синтеза греческой и восточной традиций. В результате на многие столетия восторжествовала теория эпициклов – знаменитая геоцентрическая модель мира, на основе математики объясняющая движение планет вокруг покоящейся Земли и позволяющая определить их положение на небе.

Хотя в античности на прикладные науки смотрели как на «принижение» чисто теоретического знания, среди ученых эллинистическо-римской эпохи были и инженеры-конструкторы – например, те, кто изобрел водяные мельницы. В античной Греции понимание техники значительно отличалось от современного: понятие «технэ» (искусство) охватывало и технику, и техническое знание, и искусство, но не включало теорию. Техника как практическое ремесло, технический опыт, передающиеся от отца к сыну, от мастера к ученику, и теория рассматривались как принципиально различные виды деятельности.

Развитие прикладных наук определяли практические, прежде всего, военные потребности, что хорошо видно на примере изобретения военных машин, в том числе баллисты. Ее создание стало началом становления инженерной «механики» и, соответственно, первым механиком можно назвать Архимеда (287–212 гг. до н. э.). Особой известностью в античном мире пользовался его трактат «О плавающих телах», в котором он, сформулировав «закон Архимеда», положил начало гидростатики. Благодаря его сочинению «Начала механики» были заложены основы теоретической механики. Архимед в сконструированном им планетарии занимался астрономическими наблюдениями, построил водоподъемную машину («архимедов винт»), при помощи математики описал использование клина, блока, лебедки, винта и рычага. Занимаясь геометрией, он разработал новые методы определения площадей поверхности и объемов различных геометрических фигур и тел, предложил формулу исчисления длины окружности, введя букву «пи» (начальная буква слова «периметрос» – длина окружности). Хотя практические изобретения Архимеда были использованы при защите Сиракуз, он все же, по свидетельству Плутарха, считал механику делом низким и недостойным.

Следует упомянуть и других александрийских инженеров. Ктесибий (III в. до н. э.), создавший «аэротонон» – ручной метательный снаряд пневматического действия, известен также как изобретатель и конструктор водяных часов, разного рода насосов, гидравлического органа, пожарной помпы. Герон Александрийский (вероятно, I–II вв. н. э.) не только дал подробное описание всех предшествующих достижений античной механики, но и сам построил множество приборов: ему приписывают изобретение аэропила – прообраза паровой турбины. Инженер Филон (III или II вв. до н. э.) построил первую водяную турбину. Однако в большинстве случаев античные конструкторы ориентировались не на практическое использование своих изобретений, а лишь на создание сложных игрушек (например, автоматического театра).

Во II–I вв. до н. э. эллинистические государства были завоеваны римлянами. Пока Римская империя сохраняла определенную устойчивость, преднаука, представлявшая собой специфический синтез греческих и восточных компонентов, продолжала развиваться. Главным техническим достижением римлян было создание цемента и бетона. Римляне научились использовать опалубку и строить бетонные сооружения; в качестве наполнителя использовали щебень. Они использовали цемент и бетон при строительстве дорог и мостов; наиболее известен мост через Дунай длиной более километра (архитектор – Аполлодор, 1-я половина II в.).

Самым знаменитым инженером римского времени был Марк Витрувий (I в. до н. э.). Ему принадлежит труд «Десять книг об архитектуре», рассказывавший о строительном ремесле, различных машинах, в котором было дано и первое описание водяной мельницы. Спустя 1,5 тысячелетия в XV в. эта книга стала пособием для архитекторов Ренессанса. Витрувий считал, что при создании технических сооружений необходимо следовать природе, а свойства строительных материалов он объяснял пропорциями содержащихся в них первичных веществ: огня, воздуха, воды и земли.

Для поздней Римской империи характерен общий упадок культуры. Основной чертой преднауки этого времени становится не умножение знаний, а энциклопедизм, стремление обобщить и доступно изложить уже накопленные достижения. Создавались популярные энциклопедические своды, где на латинском языке излагались данные из различных областей познания. Например, «Естественная история» Гая Плиния Старшего, ставшая основным источником знаний о природе для средних веков, содержала основы знаний из географии, этнографии, зоологии, ботаники, фармакологии, минералогии, а также по истории древнего искусства. В энциклопедии V в. Марциана Капеллы «Семь свободных искусств» были собраны разнообразные сведения из риторики, астрономии и геометрии. По ее структуре создавалась средневековая система образования.