НАУКА В ЭПОХУ ЭЛЛИНИЗМА: ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ, ИМЕНА КРУПНЫХ УЧЕНЫХ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УРОВНЯ И СПЕЦИФИКИ НАУКИ.
Эпоха эллинизма – это период развития Античной цивилизации с 3 в до н. э. по 3 в. н. э. (384 г. до н. э. – 30 г. до н. э. , ранний эллинизм и далее, – поздний эллинизм). Центром наук и искусств постепенно становится египетский город Александрия.
При династии Птолемеев в городе был создан центр наук Мусейон (Музейон), где ученые находились на содержании государства. Александрийская библиотека – наиболее известная в древности – была основана при Александрийском мусейоне в начале 3 в. до н. э. при первых Птолемеях. Ее возглавляли крупнейшие учёные: Эратосфен, Аристарх Самофракийский, Каллимах и др. Начинает терять свое значение Александрия только в 3 в н. э, когда в 270 г. Мусейон был разрушен.Математика. Крупнейшим математиком эллинистического периода был Евклид (ок. 3 в. до н. э. ). Главный труд Евклида «Начала». Первые шесть книг представляют собой планиметрию, геометрию на плоскости. Первая книга начинается с определений, постулатов и аксиом. Вторая книга содержала геометрическую алгебру. Третья книга посвящена геометрии окружности и круга. Четвертая – многоугольникам. В пятой книге изложена теория пропорций как для соизмеримых величин, так и для несоизмеримых. В шестой книге теория пропорций дается как приложение в планиметрии. Седьмая, восьмая и десятая книги содержат теорию чисел, в том числе иррациональным. Одиннадцатая, двенадцатая и тринадцатая книги посвящены стереометрии. Каждая книга содержит определения и последовательность теорем. В математике Евклида пространство представлено как пустое, безграничное, изотропное и трехмерное.
Ученик Евклида – Аполлоний (262-190 гг. до н. э. ), так же работавший в Александрии, создал теорию сечений конуса, связав воедино знания окружности, эллипса, параболы и гиперболы.
Крупнейшим математиком этого периода был Архимед (ок. 287-212 гг. до н. э. ) из Сиракуз, который какое-то время жил в Александрии.
Архимед считал своей заслугой вычисление соотношения объемов цилиндра и вписанного в него шара. Это соотношение Архимед определил, как 3:2. Архимед занимался исчислением и выразимостью неопределенно больших чисел. В то время вычислительные возможности математики сдерживались алфавитной системой счисления. Архимед показывает, что система натурального ряда имеет неограниченную продолжительность. Система чисел Архимеда построена по десятичному принципу: единицы (монады), десятки (декады), сотни (гекады), тысячи (хилиады), десятки тысяч (мириады) и т. д.Архимед представил вселенную как шар, в центре которого находится Солнце.
После гибели Архимеда математика в Александрии постепенно приходит в упадок, что было связано с экономико-политическими причинами. После гибели Мусейона, ученые начали постепенно уезжать в Афины, где работали до 529, когда их деятельность была запрещена указом. В поздний период Античности резко замедляется, а затем и прекращается процесс образования математических теорий.
В римский период все большое значение приобретают вычислительные методы и задачи на вычисление. Образцом таких работ являются работы Герона из Александрии (1-2 вв. ), например, его «Метрика». В этой книге содержатся правила для точного и приближенного определения площадей геометрических фигур и объемов тел; правила численного решения квадратных уравнений и извлечения квадратных и кубических корней; приводится формула Герона вычисления площади треугольника по трем его сторонам.
Вычислительные задачи интересовали и Диофонта (ок. 3 в), они изложены в «Арифметике». Диофонт прославился уравнениями, а также поиском приближения действительных чисел рациональными. Эти приближения в современной математике называют диафонтовыми.
В конце античного периода преобладают комментаторские работы, например, Гемина Родосского (ок. 1 в до н. э). Он излагал историю высших кривых: спирали, конхоиды, циссоиды и др. Он делил науки на теоретические (геометрия и арифметика) и практические (астрономия, механика, оптика, геодезия, правила счета).
Другой комментатор Теон из Александрии (4 в. ) комментировал «Начала» Евклида, астрономический трактат «Альмагест». Его дочь Гипатия комментировала Архимеда, Аполлония, Диофонта.
Особое место среди комментаторов занимает Папп из Александрии (4 в. ). Кроме комментариев он написал большое сочинение «Математические коллекции» в 8 книгах. До наших дней дошли шесть – 3-8 книги.
Последними значительными комментаторами были Прокл (5 в. ) и Евтокий (6 в. ), принадлежавшие к Афинской школе. Деятельность комментаторов прекратилась в 529 г. после известного указа императора Юстиниана.
Механика. Механика в античности не рассматривалась как часть физики. Она относилась к искусству, к ремеслу, к технике. Известным механиком был Архимед из Сиракуз, о котором мы уже упоминали в связи с его математическими работами. Его работы «Равновесие плоскостей», «Плавающие тела» принадлежат к механике. Архимед создал статику и гидростатику. Архимед научился определять центр тяжести тела. Создал теорию рычага.
Архимед сформулировал закон гидростатики, по которому на тело, погруженное в жидкость, будет действовать выталкивающая сила, величина которой равняется весу вытесненной этим телом жидкости. Как инженер, он создал подъемную машину – архимедов винт для подъема жидкости. Архимед был создателем боевых метательных машин, которые использовали для защиты Сиракуз от римлян.
В сочинениях Герона, о котором говорилось выше, «Механика», «Пневматика», «Диоптрика» систематически излагаются достижения античных авторов в области прикладной механики. Герон был создателем первой паровой машины, правда, как игрушки, в обществе с дешевым трудом рабов для этой машины не нашлось места.
Астрономия. Одним из известных астрономов того времени был Аристарх Самосский (ок. 280 г. до н. э. ). Исходя из вычисления размеров Солнца и Земли, Аристарх установил, что Солнце гораздо больше по размерам, а большее не может вращаться вокруг меньшего. Исходя из гелиоцентризма, Аристарх объяснял и смену дня и ночи.
Сложно сказать, почему гелиоцентризм не получил поддержки в античной астрономии. Возможно, в силу большого авторитета Аристотеля, придерживающегося другой позиции, возможно, по причине противоречия такой точки зрения обыденному представлению о движении Солнца вокруг Земли, или по каким-то другим причинам.Наряду с гелиоцентризмом в эпоху эллинизма существовали смешанные системы –геогелиоцентрические, например система Гераклида Понтийского, который утверждал, что Солнце вращается вокруг Земли, но ближайшие планеты – Меркурий, и Венера вращаются вокруг Солнца.
Еще одним известным ученым-энциклопедистом, математиком, астрономом, филологом, хранителем Александрийской библиотеки был Эратосфен (276-194 гг. до н. э. ). В области астрономии Эратосфен известен тем, что определил почти точно величину окружности Земли, он ошибся всего на 410 км. Прославился он как географ и геодезист. О его труде «География» мы знаем из упоминаний Страбона, известного географа александрийской эпохи.
Гиппарх Никейский (ок. 190 до н. э. — ок. 120 до н. э. ) — древнегреческий астроном, географ, часто называемый величайшим астрономом Античности. Главным достижением Гиппарха считается открытие предварения равноденствий — прецессии, заключающееся в том, что точки равноденствий постепенно перемещаются среди звёзд, благодаря чему каждый год равноденствия наступают раньше, чем в предшествующие годы.
Другим новшеством Гиппарха при составлении каталога явилась система звёздных величин.
Генеральная линия развития астрономии в эпоху эллинизма связана с Клавдием Птолемеем (90-160) – крупнейшим астрономом римского периода, математиком, оптиком, географом. Птолемей Жил в Александрии. Главное его сочинение «Великое построение» больше известно под арабским названием «Альмагест». Его изложение геоцентрической системы движения небесных тел и способы астрономических вычислений просуществовали до 17 века. В основе космоса Птолемея лежит эпициклическая модель движения светил вокруг центра Земли.
Кроме того, Птолемей автор труда «География», где он собрал все географические знания своего времени.Ученый Гипсикл ввел шестидесятичную систему исчисления для деления круга на 360 градусов, градуса – на 60 минут, минуты на 60 секунд.
Естествознание. Имеет место описательная зоология, например, сборник Аристофана из Византия, каталог птиц Каллимаха, ботанические сочинения Феофраста (ученика Аристотеля). Громадным стимулом для развития описательного естествознания стал поход Александра Македонского, которого сопровождали ученые, собиравшие коллекции и описывающие все, что встречалось в пути.
Крупнейшим ученым римского периода античной цивилизации был Гай Плиний Старший, автор монументального труда «Естественной истории» в 37 книгах, где изложены естественнонаучные, исторические, искусствоведческие, исторические знания. Это была настоящая энциклопедия.
Александрийская алхимия. Колыбелью химии принято считать Александрийскую академию. Греки принесли в Египет свою натурфилософию, прежде всего учение Аристотеля. В самом Египте имелась высокоразвитая ремесленная химия, причём её существенное отличие от греческой заключалось в сосредоточении ремёсел вокруг храмов, прежде всего храмов египетского бога Тота (Дхути).
В храмах используемые рецептуры и технологические процессы тщательно записывались, сохранялись и оберегались от непосвящённых; в то же время они тесно связывались с астрологией и магическими обрядами. Практическими знаниями в Египте (в отличие от Греции), таким образом, обладали не только простые ремесленники – рабы и представители низших классов свободных людей, но и жрецы – достаточно образованные люди, занимающие высокое социальное положение.
Именно в Александрийской академии происходит соединение теории (античной натурфилософии) и практических знаний о веществах, их свойствах и превращениях; из этого соединения и рождается новая наука – khemeia. Само название химии обычно считается происходящим от древнего названия Египта – Кем или Хем – и, по-видимому, оно должно было означать нечто вроде "египетского искусства".
Основными объектами изучения александрийской алхимии являлись металлы; именно в александрийской алхимии формируется традиционная металлопланетная символика алхимии, в которой каждому из семи известных тогда металлов сопоставлялась соответствующая планета и день недели. Впрочем, в европейской алхимической традиции ртуть зачастую металлом не считалась, поскольку в Библии она не упомянута.
К числу несомненных практических достижений греко-египетских алхимиков следует отнести открытие явления амальгамирования металлов (описано Диоскоридом, I век н. э. ). Александрийскими алхимиками был усовершенствован способ извлечения золота и серебра из руд, для чего широко применялась ртуть, получаемая из киновари или каломели. Амальгама золота начинает применяться для позолоты. Алхимиками разработан также способ очистки золота купелированием – нагреванием руды со свинцом и селитрой.
Первым значительным представителем александрийской химии, имя которого дошло до наших дней, являлся Болос Демокритос из Менде, известный ещё как Псевдо-Демокрит (ок. 200 до н. э. ). У Болоса впервые появляется идея трансмутации металлов – превращения одного металла в другой, прежде всего неблагородных металлов (свинца или железа) в золото, ставшая основной задачей всего алхимического периода.
Осуществление трансмутации металлов и составило основную задачу алхимии на протяжении всего её существования. Первые описания способов изготовления сплавов, подобных благородным металлам, имеются уже в работе Болоса; в частности, там описывается приготовление латуни – жёлтого сплава меди с цинком, каковой сплав, по мнению Болоса, является золотом.
Утверждение христианства в качестве государственной религии Римской империи при Константине (285-337) привело к ещё большим гонениям на алхимию, пронизанную языческой мистикой и в силу этого, безусловно, являющуюся ересью. Поскольку сосредоточением естествознания и античной философии являлась Александрийская академия, она неоднократно подвергались разгромам фанатиками-христианами. В 385-415 гг. были разрушены многие здания Александрийской академии, в т. ч. и храм Сераписа. В 529 г. римский папа Григорий I запретил чтение древних книг и занятие математикой и философией; христианская Европа погружается во мрак раннего средневековья. Формально Александрийская академия прекратила свое существование после завоевания Египта арабами в 640 г. Однако научные и культурные традиции греческой школы на Востоке сохраняются – поначалу в Византийской империи, а затем их перенимает арабский мир.
Медицина. Выдающимся врачом, ученым энциклопедистом римского периода был Цельс Авл Корнелий (Aulus Cornelius Celsus) (первая половина 1 в. н. э. ). Его труд – медицинский раздел «О врачебном деле» сочинения «Искусства» адресован неспециалистам, сочинение представляет большой интерес, поскольку является основным источником сведений по медицине поздней античности. Идеи, которые высказывает Цельс в таких областях, как пластическая хирургия или учение о малярии, свидетельствуют о высокой степени развития медицины в его время.
Цельс был большим почитателем Гиппократа и одним из первых стал популяризировать учение греческого врача среди римлян. На сочинении Цельса, наряду с Гиппократовым корпусом (собранием сочинений школы Гиппократа) и трудами Галена, основываются практически все наши познания в области античной медицины. Анатомические описания Цельса кратки, но весьма внятны. Цельс был против вивисекции человека, но вскрытие трупов считал возможным. Цельс указывал, что пульс – недостаточный показатель состояния здоровья, поскольку зависит от пола, возраста и телосложения пациентов. Он отмечал, что даже временное расстройство пищеварения приводит к ослаблению пульса.
Цельс оставил превосходное описание малярии. Его мнение, что жар вызывается предпринимаемыми природой усилиями по выведению из организма вредоносных веществ, намного опередило его время. Цельс предложил литотомию (камнесечение) – операцию по раздроблению камней в мочевом пузыре. Описал пластические операции по восстановлению носа, губ и ушей. Интересовался лечением ран, переломов, вывихов, заболеваний костей, некрозов. Описывал фистулы, язвы, опухоли, грыжи, ампутацию конечностей и трепанацию черепа. Перечислил методы остановки кровотечений и способы перевязки кровеносных сосудов.
Еще одним великим врачом поздней Античности был Гален (129 -199) из города Пергам. В своем труде «О частях человеческого тела» Гален дает систематическое анатомо-физиологическое описание целостного организма. Гален предложил начатую еще в эллинистическом Египте практику вивисекции на животных. Гален открыл, что кровь движется не только по венам, но и по артериям, до него считали, что по артериям движется воздух.
История. Крупнейшими историками эпохи эллинизма были Полибий, Тит Ливий, Плутарх из Херонеи, Иосиф Флавий, Плиний Младший, Тацит, Гай Транквилл Светоний.
14.