История науки

лер, Р. Декарт, И. Ньютон искали научные обоснования бытия Бога, внося собственное видение в эту сферу постижения бытия. Набиравший к концу XIX в. силу атеизм (греч. atheon — безбожие) принял воинствующий харак­ тер вначале XX века, и средоточием его стала Россия. К счастью, времена во­ инствующего атеизма проходят, но не одно поколение людей расплачивает­ ся за него бездуховностью. Даже в самые тяжелые времена, когда рушились храмы и осквернялись святыни, Вера сохранялась в народе, что еще раз до­ казало незаменимость религии как формы духовной культуры. Сегодня про­ блемы религии и науки уже не противопоставляются друг другу, как это было недавно. В старейшем в Европе Оксфордском университете принято следу­ ющее определение религии:

«Религия — это признание человеком некой невидимой высшей силы, осуще­ ствляющей контроль над его судьбой и имеющей право требовать подчинения, почтения, поклонения».

В.4. Наука и искусство

Основное назначение искусства —доставлять радость, наслаждение, позво­ лить понять красоту, увидеть ее.

Науку и искусство объединяет прежде всего то, что они, являясь частью духовной культуры, формируют мировоззрение, при этом язык искусства в ряде случаев оказывается более выразительным. Если касаться области гу­ манитарных наук, то, например, ни одно социологическое исследование не дает такого почти физически ощутимого представления о быте Замоскво­ речья, как пьесы А.Н. Островского.

Что касается естественных наук, то история знает немало попыток пере­ вести язык гармонии в искусстве на язык математики и физики. Пифагорей­ цы считали музыку и математику средствами очищения души от греховной связи. В основе музыкальной гармонии лежат открытые пифагорейцами пра­ вильные числовые отношения, определяющие музыкальные интервалы. Древнекитайские математики также изучали числовые отношения музыкаль­ ных тонов. На становление математики существенно повлияли архитектура и скульптура, откуда пришли понятия о пропорциях и симметрии. Наука для художников и мыслителей, живших в эпоху Возрождения, означала путь к истинному искусству, истинной природе. Таково отношение к науке у Лео­ нардо да Винчи, возводившего искусство в ранг особой науки.

Мнение о том, что наука может как-то описать, представить творческий процесс или хотя бы его результаты, оказалось весьма живучим. Последний штурм — попытка измерить «алгеброй гармонию» предпринимался сравни­ тельно недавно, после введения Ш енноном количественной меры инфор­ мации. За дело взялись и математики, и искусствоведы. И действительно, если принять меру количества получаемой информации с определенной неожиданностью, невероятностью, то можно показать, что гениальные про­

Нельзя сказать, что Серов писал лучше Брюллова или «Девочка с персика­ ми» лучше «Всадницы». Каждое из этих произведений неповторимо, совер­ шенно, никакое другое произведение не может «превзойти» его. И научные произведения, и произведения искусства несут на себе отпечаток авторского стиля. Знатоку несложно различить работы художников, даже если они ис­ поведуют одни принципы в искусстве: импрессионисты, несмотря на общие подходы к созданию образов, также творчески индивидуальны, как и «мирискуссники», исповедующие другие принципы.

Отпечаток личности лежит и на научных трудах. Стиль изложения, при­ меняемый математический аппарат, построение материала, приводимые аналогии — все это приметы авторского почерка.

В формировании научного стиля несомненное значение имеет искусст­ во, позволяющее возвыситься в научной работе до уровня переживаний. Эйнштейн сказал однажды: «Достоевский дает мне больше, чем любой мыс­ литель, больше, чем Гаусс!»

Кажущаяся возможность освобождения науки и искусства от политики, что в других сферах духовной культуры представляется менее вероятным, породили идею «чистоты» науки и искусства. «Чистое» искусство представ­ ляется свободным от политической злободневности, аристократическим предметом, доступным только избранным, то есть «искусством ради искус­ ства». «Чистая» наука имеет своим идеалом поиск истины ради самой ис­ тины. Но по сути дела это и есть формулировка общественной позиции.

В.5. Наука и мораль

Мораль (лат. mores — нравы, обычаи, поведение) — форма духовной куль­ туры, направленная на утверждение самоценности личности, равенства лю­ дей в их стремлении к счастью. Мораль регулирует поведение человека во всех сферах общественной жизни. Мораль, или нравственность, является объектом изучения этики, формирующей идеи о должном, о добре и зле.

Взаимоотношения между наукой и нравственностью очень точно опреде­ лил Л .Н. Толстой: «В безнравственном обществе все изобретения, увеличиваю­ щие власть человека над природою, — не только блага, но несомненное и очевид­ ное зло». Эта мысль, к сожалению, находит подтверждение и в наши дни, когда на повестку дня встали вопросы о выживании человека на нашей планете. Основатель этики Аристотель писал: «Кто двигается вперед в науках, но от­ стает в нравственности, тот более идет назад, чем вперед». Двигаясь по пути безнравственного истребления природных богатств, загрязнения среды оби­ тания человека, человечество, оправдываясь мнимыми ценностями, полити­ кой, упоенное властью над природой, подошло к рубежу, за которым небы­ тие. В наше время остро поставлен вопрос о создании планетарной этики, на основе которой могут решаться глобальные проблемы, отстаиваться интере­ сы человечества в целом. К таким глобальным проблемам относятся теплич­ ный эффект, приводящий к повышению средней температуры поверхности Земли, рост генетической неполноценности человека, загрязнение мирово­

го океана, сокращение пищевых ресурсов, уменьшение озонового слоя атмос­ феры. Эти проблемы могут быть решены, если наука и мораль будут нераз­ рывны.

«У человечества есть все основания ставить провозвестников моральных ценно­ стей выше, чем открывателей научных истин»

(А. Эйнштейн).

В.6. Наука и история науки

В преодолении отчуждения между гуманитариями'и естествоиспытателями, «физиками» и «лириками» история науки может сыграть ведущую роль. Яв­ ляясь гуманитарной дисциплиной, история при изучении проблем возник­ новения и развития науки связывает естественно-научные знания с гумани­ тарными, отражает место науки в духовной культуре.

Пренебрежительное отношение к истории вообще и истории науки в част­ ности, существовавшее еще недавно и отчасти существующее сегодня, к счас­ тью, преодолевается. Но почему такое пренебрежение возникает? В современ­ ной науке происходит быстрое и все более ускоряющееся обновление научных знаний. Имеющиеся в настоящий момент знания вытесняют и заменяют знания прошлого, будущие знания заменят современные. Выражаясь сло­ вами Г. Форда, которого в негативном смысле цитирует Дж. Бернал: «Исто­ рия —это чепуха», такое отношение к истории науки, характерное в основном для людей, занятых прикладными исследованиями, может даже показаться оп­ равданным, если рассматривать только полезность истории для получения но­ вых знаний. На историю можно смотреть как на «кладбище ошибок», забытых теорий, «коллекцию чудищ». Но можно и по-другому. Не лишенный творчес­ кой искры божьей интеллигентный человек видит в истории науки источник вдохновения, он смотрит на научное открытие, изобретение в контексте исто­ рических событий, в связи с историческими личностями, само открытие ви­ дится им так, как видели его современники происходящего. При этом история науки воспринимается не только как история побед и свершений, но и как ис­ тория великих заблуждений, борьбы мнений, личных трагедий.

Прослеживая эволюцию научных идей, размышляя о причинах неудач, ошибок, заблуждений, исследователь вырабатывает научную интуицию, по­ зволяющую обходить тупиковые варианты решения проблем, интуицию, которая не поддается методическому и научному описанию, хотя вполне возможно, и даже почти наверное, формулировки отмеченных выше науч­ ных методов пришли именно в результате исторического анализа опыта ис­ следователей. Из исторического опыта, особенно в области технических наук, можно извлечь идеи, не реализованные на практике в свое время изза недостаточного уровня развития техники, ее элементной базы, техноло­ гии. Но с появлением новых технических устройств старые идеи могут по­ лучить второе рождение, воплотиться в жизнь, стать событием в науке.

Гуманитарная составляющая высшего технического образования сегодня еще не вполне сформировалась. Самый надежный путь к гуманитаризации проходит через историю науки, раскрывающую романтическую сторону про­ фессии, будь то машиностроение, электроника, автоматика или геодезия.

Р. Декарт говорил, что «беседовать с писателями других веков то же, что путешествовать».

Влюбом путешествии необходимы ориентиры. В истории такими ори­ ентирами или вехами являются исторические периоды. До последнего вре­ мени основным принципом исторической периодизации был формацион­ ный, в основу которого положен способ производства. По этому принципу выделялись первобытно-общинный строй, рабовладельческий, феодальный

ит.д. Понятие общественно-экономической формации выработано марк­ сизмом и отражает классовый подход к истории.

Наряду с такой периодизацией существует традиционно сложившаяся эклектическая периодизация, в которой исторические периоды имеют на­ звания, отражающие как культурологические, так и хронологические аспек­ ты: эпохи античности, Возрождения, средневековья и т.д.

Впоследние годы ученых привлекает цивилизационный подход, при ко­ тором история рассматривается через процессы зарождения и гибели циви­ лизаций.

Рассматривая науку как часть духовной культуры, можно заметить, что на протяжении всей истории человечества та или иная форма постижения бытия в различные периоды являлась преобладающей, доминирующей. С начала появления духовной культуры доминирующей формой постижения бытия была мифология. Знания человека о природе были на таком уровне, когда все сущее могло объясняться только с привлечением вымыслов, фан­ тазий, суеверий или, в общем говоря, мифов. Фантастические образы ми­ фов (боги, легендарные герои, события) были осознанной попыткой объяс­ нить различные явления природы и общества. Исторический период, в ко­ тором преобладала мифология как способ постижения бытия, может быть назван эпохой мифологии.

Эта эпоха плавно перетекает в эпоху философии, совпадающую по вре­ менным рамкам с античностью. Именно в античном мире наука зарожда­ ется как самостоятельная часть духовной культуры, но она была неразрыв­ на с философией и существовала в форме натурфилософии. Философское постижение бытия явилось наиболее передовым и доминирующим в эпоху античности, хотя и влияние мифологии было огромным.

Всредневековый период преобладающей, довлеющей над остальными, формой духовной культуры явилась религия. Религия, несмотря на реакци­ онный во многих случаях характер по отношению к науке, способствовала сохранению научных знаний в средневековье. Эпоху средневековья в нашей культурологической периодизации можно назвать эпохой религии.

На смену средневековью пришла эпоха Возрождения. Возрождением обычно называют этап в развитии культуры Западной и Центральной Ев­ ропы, хотя аналогичные процессы, специфически выраженные и протекав­ шие в разное время, имели место и в культурах стран Востока. В эпоху Воз-

рождения доминирующей формой постижения бытия становится искусст­ во, носящее светский и гуманистический характер. Наука и искусство в этот период имеют наибольшее сближение, множество общих черт.

Подлинное развитие наука получила в Новое время. Именно в этот пе­ риод наука приобрела черты, сохранившиеся и сегодня. В Новое время на­ чалась эпоха науки, явившаяся доминирующей формой постижения бытия. В этот период родилась вера в безграничные возможности науки, которая, однако, поколебалась в наши дни.

Эпоха науки, длящаяся в настоящее время, должна смениться эпохой морали — единственной формой постижения бытия, никогда ранее не быв­ шей доминантой. Альтернативой доминирующему влиянию морали явля­ ется гибель человечества, поскольку процессы, происходящие в эпоху на­ уки, как уже вполне очевидно, носят разрушительный характер.

Таким образом, нашими вехами в путешествии по истории естествозна­ ния будут эпохи, определяемые доминирующим влиянием форм постиже­ ния бытия: эпохи мифологии, философии, религии, искусства, науки.

Так отправимся в путь.

Раздел I

История науки в доклассический период

1. Истоки науки. Эпоха мифологии

Наука постепенно на протяжении многих веков выделялась, обосабливалась в общей духовной культуре человечества, поэтому определить жесткие вре­ менные границы возникновения науки не представляется возможным. По­ скольку естествознание связано прежде всего с материальным миром и фор­ мами его освоения, истоки естествознания надо искать в ремеслах, в пер­ вых орудиях труда, в изобретательной деятельности наших предков. Заня­ тия земледелием, обработка материалов, изготовление орудий труда, добы­ вание огня были связаны с наблюдением за природой, и эти наблюдения позволяли делать выводы, закреплять практический опыт, передавая его из поколения в поколение, накапливать полученные знания.

Первые качественные изменения знания получили с возникновением счета и письменности. Арифметика появилась одновременно с письменно­ стью или даже раньше ее и обеспечивала прежде всего хозяйственные рас­ четы. Для арифметических расчетов использовались камни — калкули (лат. calculus — камень), отсюда термин — «калькуляция». Из методов измерений, используемых при выполнении земледельческих работ, возникли геометрия как раздел математики, и геодезия как наука об измерениях на земле. Прак­ тика строительства требовала введения таких понятий, как «объем», «пло­ щадь» и ,наконец, составления масштабных планов. Таким образом, древ­ нейшими науками являются геодезия и картография, которые были необ­ ходимы для обеспечения земледелия и строительства. Другой древнейшей наукой следует признать астрономию, возникшую из необходимости изме­ рять время и составлять календари. Измерение времени естественным об­ разом связывалось с периодическими явлениями природы — сменой дня и ночи, лунными затмениями и другими. Развитие астрономии стимулирова­ лось и мореплаванием, которое невозможно без ориентации по звездам.

Важнейшим фактором становления науки явилось возникновение пись­ менности. Письменность, использующая определенные знаки для обозна­ чения целых слов, слогов или отдельных звуков (условно-изобразительная письменность), возникла только около IV тысячелетия до н.э. у шумерий­ цев и египтян. Египетская письменность постепенно развивалась от иерог­ лифов, которые могли обозначать и звук, и слог, и целое понятие, до зна­ ков буквенно-звукового значения. Египтяне писали на папирусе и исполь­

зовали чернила. Шумерийцы использовали глиняные плитки и писали па­ лочками треугольного сечения (клинопись). Клинопись была заимствова­ на у шумерийцев вавилонянами, ассирийцами и другими народами Ближ­ него Востока.

Буквенно-звуковую систему письма создали в XI-X вв. до н.э. финикий­ цы. Каждая буква финикийского алфавита соответствовала определенному произношению (звуку) и имела свое начертание. Начертания букв были как бы условным изображением предмета, название которого начиналось с дан­ ной буквы. Ф иникийский алфавит состоял из двадцати двух букв, в нем ис­ пользовались отдельные знаки вавилонской, египетской, критской пись­ менности. Все последующие буквенно-звуковые системы письма, в том чис­ ле и европейские, построены по типу финикийской, поскольку произошли от нее (см. схему «Происхождение алфавитов наиболее распространенных языков»).

Отметим наиболее яркие примеры достижений древних цивилизаций в области естественных наук.

Зарождение культуры Древнего Египта относится к IV тысячелетию до н.э. На основе наблюдений за разливами Нила, за прохождением Солнца че­ рез точку весеннего равноденствия, за движением небесных светил, затме­ ниями Луны египтяне создали календарь. Год делился на 365 дней, месяц на 30 дней, в году было 12 месяцев и 5 дней. Сутки делились на 24 часа. Первые солнечные часы появились в Египте в 3 тысячелетии до н.э., бо­ лее совершенные водяные часы — клепсидра — около 1500 г. до н.э. Еги­ петские математики в XVIII-XVI вв. до н.э. владели четырьмя арифмети­ ческими действиями, операциями возведения в квадрат и куб, извлечения квадратного корня, вычисления среднего арифметического, решения ли ­ нейных уравнений с одним неизвестным. Были известны правила вычис­ ления площадей треугольника, четырехугольника, круга, объема паралле­ лепипеда, цилиндра, пирамиды. Известны достижения египтян в области медицины, диагностики болезней, в том числе иридодиагностики (по ра­ дужной оболочке глаза), анатомии. К III тысячелетию до н.э. относятся первые изделия из стекла — бусы, бисер. В Древнем Египте во II тысяче­ летии до н.э. было известно и железо, но оно считалось тогда драгоцен­ ным металлом. Появились зачатки химической технологии, были извест­ ны соль, сода, известь, клей, жиры. Химические свойства веществ исполь­ зовались в процессах, связанных с мумификацией, а также в быту, в при­ готовлении пищи, в косметике.

Большие успехи были достигнуты в строительной механике. В строитель­ стве использовались рычаги, наклонные плоскости. Особенно следует от­ метить изобретательность египтян, проявленную при строительстве знаме­ нитых пирамид Джосера, Снофру, Хеопса, Хафра в III тысячелетии до н.э.

Шумерская цивилизация кроме развития письменности дала науке две­ надцатиричную систему счисления и связанное с ней деление окружности на 360 градусов, что используется и по сей день. С XIII в. до н.э. астрономы Месопотамии употребляли символы, обозначающие 12 зодиакальных со­ звездий, сохранившиеся в общих чертах до наших дней.