Античная наука

Резкий контраст с трудами Страбона и Павсания составляет «География» Клавдия Птоломея (первая половина II в. н.э.). Строго говоря ее следовало назвать «Картографией», так как она в основном посвящена изложению методов научного картографирования. Эпоха средней античности, после Птоломея, не дала в области географической науки ни одного значительного имени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Медицина 

Медицину, в силу ее сугубо прикладной направленности, мы не можем считать наукой в собственном смысле слова. В древности она относилась скорее к разряду ремесел и была одной из самых старых профессий, первоначально сливавшейся с магией и колдовством. В античную эпоху греческая медицина приняла уже вполне рациональный характер и, будучи тесно связана с опытом и наблюдением, оказала громадное влияние на развитие научных методов исследования.

В VI-Vвв. до н.э. в Греции существовало несколько медицинских школ, пользовавшихся известностью. Представителем кротонской (италийской) школы придворный врач персидского царя Демокед, упоминаемый Геродотом. Основателем сицилийской школы считался философ Эмпедокл; для нее была характерна тесная связь с религиозно-этической доктриной пифагорийцев. Знаменитая книдская школа продолжала эмпирические традиции египетских и вавилонских врачей, детально описывая отдельные комплексы болезненных симптомов и для каждой болезни разрабатывая свою терапию, включавшую сложные рецепты, диетические предписания и широкое применение местных средств, например прижиганий. В источник упоминается также родосская и киренская школы, но о них практически ничего не известно.

Особое место в истории ранней греческой науки занимает кротонский врач и философ Алкмеон (конец VI - начало V вв. до н.э.). Он был первым, кто начал практиковать вскрытие трупов животных в целях изучения строения и функций отдельных органов. Признав мозг важнейшим органом и местопребыванием души, Алкмеон дал исторически наиболее раннее учение об ощущениях, дошедшее до нас в изложении Феофраста.

Наибольшую славу уже в древности приобрела косская медицинская школа, неразрывно связанная с именем Гиппократа, уроженца острова Кос, жившего во второй половине V в. до н.э. Гиппократу приписывалось свыше 70 медицинских книг, в своей совокупности составивших так называемый «Свод Гиппократа». В целом Свод дает весьма полную картину медицинской теории и практики рассматриваемой эпохи.

Понятно, что в эпоху Гиппократа медицина еще не имела под собой твердой основы – научной физиологии. Представления гиппократиков о функционировании человеческого организма были весьма наивными и путанными.

 

4. Математика

К моменту зарождения науки «о природе» греки, несомненно, уже обладали определенным запасом математических знаний, в значительной мере заимствованных у египтян и вавилонян. Но эти знания имели чисто прикладной характер, были случайны, разрозненны и потому не составляли науки. Согласно преданию, дошедшему до ученика Аристотеля Евдема, Фалес был первым, проявившим теоретический интерес к некоторым простейшим геометрическим соотношениям. Но даже если это было и так, Фалес, по-видимому, не имел в этом деле прямых продолжателей. Поэтому, согласно мнениям древних авторов, заслуга создания математики как теоретической дидуктивной дисциплины принадлежит в основном пифагорийской школе.

Отсутствие письменных документов не позволяет сколько-нибудь надежно восстановить последовательность открытий, которые делались в пифагорийской школе. Простые числа пифагорийцы называли «линейными», числа, являвшиеся произведениями двух или трех простых сомножителей, соответственно – «плоскими» или «телесными». Далее из натурального ряда были выведены ряды «треугольных», «квадратных», «пятиугольных» и т.д. чисел.

Параллельно с арифметикой развивалась также геометрия. Особый интерес у пифагорийцев вызывало соотношение между сторонами прямоугольного треугольника, получившее наименование теоремы Пифагора.

Что касается чистой геометрии, то к началу IV в. до н.э. было в основном завершено логическое построение планиметрии, включавшей в себя теорию параллельных, определение сумм углов треугольника и площадей многоугольников, теорему Пифагора, теорию дуг и хорд в круге, построение правильных многоугольников и вычисление площади круга.

К началу IV в. до н.э. математика превращается в стогую и самостоятельную дисциплину, отвечающую всем критериям подлинной научности.

В конце IV в. до н.э. почти вся известная к тому времени математика была изложена в «Началах» Евклида. Дошедший до нас текст данного произведения состоит из пятнадцати книг, причем две последние были написаны Евклидом, а добавлены позднее. Первые четыре книги «Начал» посвящены геометрии на плоскости. В V и VI книгах отражаются вклад Евклида в теорию отношений и ее применение к решению алгебраических задач.

Также величайшим ученым эпохи эллинизма является Архимед, который формально не принадлежал к александрийской научной школе. До нас дошли пять писем Архимеда к Досифею; по существу это пять математических трактатов, из которых каждый посвящен определенному кругу проблем. В одной из теорем Архимед, пользуясь методом исчерпывания, доказывает, что площадь круга равна площади прямоугольного треугольника, один катет которого равен радиусу данного круга, а другой – длине его окружности.

Не все математические сочинения Архимеда дошли до нашего времени. Но и того, что нам известно, достаточно, чтобы оценить Архимеда как величайшего математика древности, явившегося предтечей творцов высшей математики Нового времени.

Третий великий математик эпохи эллинизма – Аполлоний из Перги, жил и работал в Александрии. Наиболее знаменитое сочинение Аполлония – «Конические сечения» - посвящено теории кривых второго порядка, получающихся при сечении конуса плоскостью, расположенной под разными углами к оси конуса. Из других математических работ Аполлония полностью сохранился лишь один небольшой трактат в двух книгах «О сечении в данном отношении».

После Аполлония Пергского в эллинистической математике не появилось ни одного большого имени. Примерно около столетия длилась эпоха «эпигонов», затем наступил двухвековой перерыв. Новый подъем намечается лишь к концу I в. н.э., т.е. уже в эпоху Римской империи. Двумя выдающимися математиками этого времени были Герон и Менелай.

Герон более известен как талантливый инженер и изобретатель. До нас дошла «Метрика» Герона – сочинение, в котором собраны всевозможные формулы, использовавшиеся для измерения и для вычисления фигур. Среди них приводится и доказывается формула, служащая для определения площади треугольника по трем его сторонам и приводимая в наше время в любом учебнике геометрии под именем «формулы Герона».

Менелай Александрийский был математиком совсем иного рода. Он заложил основы новой науки – сферической тригонометрии. Доказанная Менелаем «теорема о трансверсалях» нашла потом широкое применение у Птоломея. Следует отметить, что в «Альмагете» Птоломей широко пользуется заимствованной у вавилонян шестидесятиричной системой нумерации, применяя ее не только для дуг круга, но также для отрезков и площадей. Таким образом, «минуты», «секунды» и т.д. становятся у него отвлеченными числами, не связанными с каким-либо определенным видом величины.

В лице Диофанта, величайшего математика III века н.э., мы встречаемся с представителем нового, алгебраического направления в античной математике, которое не находилось ни в какой связи с традиционной греческой геометрией.

Последним выдающимся математиком александрийской школы был Папп, живший в конце III – начале IV вв. Его важнейшим трудом был «Математический сборник», состоявший из восьми книг, из которых большая часть дошла до нас.

 

5. Астрономия

Греческая астрономия в V в. до н.э. не может похвалиться столь большими успехами в отличии от математики тех времен. Прежде всего обращает внимание скудность астрономических знаний у большинства философов - досократиков, вплоть до Демокрита. Согласно античным источникам, основные достижения принадлежат пифагорийской школе. Имеются основания предполагать, что гипотеза о шарообразности Земли была сформулирована впервые  пифагорийцами. Возможно, не без восточных влияний пифагорийцы научились различать пять планет и начали наблюдать за их перемещениями. В дальнейшем в пифагорийской школе оформилась классическая модель космоса, в которой небесные светила располагались на семи кругах, или сферах.

Наиболее интересное уклонение представляло собой систеа Филолая из Тарента – пифагорийца, жившего в конце V в. до н.э. Филолай отказался от традиционного представления о центральном положении Земли и поместил в центр мира огненный «очаг» (Гестию), вокруг которого движутсяв порядке удаления от него – невидимая для нас «Противоземля», затем Луна, Солнце, пять планет и внешняя звездная сфера. Солнце, по Филолаю, есть прозрачный шар, заимствующий свои свет и тепло, во-первых, от центрального «очага», а во-вторых, от огня, расположенного за пределами внешней сферы.

Деятельность греческих астрономов в VI-V вв. до н.э. в значительной степени имела практическую направленность: ее важной задачей было уточнение календаря, в частности согласование лунного календаря с фактической длительностью солнечного года. Метон, один из астрономов второй половины V в. до н.э., о котором имеются более определенные сведения, установил 49 летний лунно-солнечный цикл, состоявший из 235 месяцев, семь из которых были дополнительными; 110 месяцев этого цикла имели по 29 дней, 125 – по 30 дней. Солнечный год по Метону, содержал 365 (365,263) дней, что всего лишь на полчаса отличается от точного значения.

Евктемон, греческий астроном, живший также как и Метон, во второй половине V в. до н.э., обнаружил неодинаковой длительности времена года; согласно его наблюдениям, астрономические времена года равны 90, 90, 92 и 93 дням. 

Евдокс Книдский (родился ок. 400 г. до н.э.) был ключевой фигурой в греческой науке, а именно как выдающийся математик и астроном. Он создал теория, которая звучит следующим образом: каждому небесному телу (за исключением неподвижных звезд) придается некоторое число равномерно вращающихся сфер. Эти сферы взаимосвязаны друг с другом, хотя и совершенно независимы от сфер, приданных другим небесным светилам. Само небесное тело жестко прикреплено к определенной точке экватора последней сферы. Первая сфера тождественна по характеру своего движения с первыми сферами всех прочих небесных тел, а также со сферой неподвижных звезд.

Следующий принципиально важный шаг в построении общей картины мира был сделан Гераклидом Понтийским, уроженцем Гераклеи – города, расположенного на южном берегу Черного моря. Он объяснил видимое суточное движение небосвода не оборотами внешних небесных сфер вокруг Земли, а вращением самой Земли вокруг собственной оси. Также Гераклид предположил, что Меркурий и Венера вращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца и лишь это последнее движется по круговой орбите вокруг Земли.

Всеобъемлющая научно-философская система Аристотеля явилась синтезом всех достижений греческой науки предшествующего периода. Он утверждал, что в центре космоса находится Земля, имеющая форму шара: шарообразность Земли доказывается Аристотелем как  априорными соображениями, так и с помощью аргументов, основанных на наблюдении. Далее Аристотель утверждает, что Земля неподвижна и не вращается вокруг своей оси. Небесным светилам также присуща шарообразная форма, как наиболее совершенная из всех возможных. Всю надлунную область космоса он представил в виде ряда соприкасающихся сфер, имеющих эфирную природу и равномерно вращающихся с разными скоростями вокруг различных осей.

Из всех астрономов классического периода античной астрономии, только Гераклид Понтийский сделал первый существенный шаг по направлению к гелиоцентирческой системе Аристарха.

Аристарх Самосский родился во второй половине IV в. и умер предположительно в середине III в. до н.э., таким образом, он был современником Евклида, Эпикура и Стратона. Основное сочинение Аристарха, в котором была изложена его система мира, до нас не дошло; о его содержании коротко сообщает Архимед в «Псаммите». Трактат Аристарха написан по образцу математических сочинений того времени: он состоит из ряда выводимых друг из друга теорем, которым предшествует шесть фундаментальных положений, или «гипотез», взятых в основном из данных наблюдений, полученных при прохождении Луны через тень Земли во время лунных затмений. Известно также, что Аристарх построил планетарий – полую вращающуюся сферу с механизмом, позволяющим воспроизводить движение Луны, Солнца и пяти планет.

Величайший астроном александрийской эпохи Гиппарх был родом из Никеи. Его деятельность относится примерно к середине II в. до н.э. Заслуги Гиппарха громадны – как в отношении усовершенствования геоцентрической картины мира, так и в области наблюдательной астрономии. Прежде всего его имя в истории астрономии связано с теорией эпициклов. Он придал этой теории законченную форму и с ее помощью построил усовершенствованную геоцентрическую модель космоса. Большим достижением Гиппарха было открытие им явления прецессии (предварение равноденствий), свидетельствовавшие о высокой степени точности, которой достигла греческая астрономия в александрийскую эпоху.

Греческая астрономия в эпоху расцвета эллинистической науки достигла с достаточной точностью высокого уровня. В астрономии два столетия, последовавшие за смертью Гиппарха, были весьма неплодотворным периодом, не выдвинувшим ни одного значительного имени. Новая информация, позволяющая думать, что астрономические изыскания не прекратились полностью, относится лишь к концу I в. н.э. в этот период – период стабилизации римской империи – астрономическая наука начинает возрождаться.

Выдающимся астрономом конца I в. н.э. был Менелай Александрийиский, о котором уже шла речь ранее. Имеются сообщения, что во время своего пребывания в Риме Менелай изучал покрытие звезд Луной.

Высшей точкой развития античной астрономии и одновременно ее последним крупным достижением следует считать основной труд Клавдия Птоломея «Математическая система», получившая впоследствии известность под арабизированным названием «Альмагест». В этом сочинении Птоломей до конца осуществил программу Гиппарха, состоявшую в создании геоцентрической системы мира, в которой видимое движение Луны, Солнца и пяти планет объяснялось бы с помощью эксцентрических кругов и эпициклов.