Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 018549 из НИУ ВШЭ (ГУ-ВШЭ)

Найдыш В.М.

Концепции современного естествознания

Издание 2-е, переработанное и дополненное

Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям и направлениям подготовки

Москва • Альфа-М • ИНФРА-М • 2004

Найдыш В.М.

Н20 Концепции современного естествознания: Учебник. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. - 622 с. (в пер.)

ISBN 5-98281-006-1 (Альфа-М)

ISBN 5-16-001660-0 (ИНФРА-М)

Естествознание, являясь основой всякого знания, всегда оказывало на развитие гуманитарных наук значительное воздействие своими методами, методологическими и мировоззренческими установками и представлениями, образами и идеями. В учебнике раскрывается история естествознания и основные элементы современной естественно-научной картины мира, мировоззренческие и методологические представления, формирующиеся в нашу эпоху в недрах естествознания. В отличие от первого издания (М.: Гардарики, 1999) учтены некоторые характеристики биотехнологии, экологии, генной инженерии и др.

Для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и направлениям. Представляет интерес для преподавателей и специалистов в гуманитарных областях знаний.

УДК 50(075.8)

ББК 20

Н20 Рецензенты:

доктор философских наук, профессор А.В. Кезин (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова)

доктор философских наук, профессор В.Н. Князев (Московский педагогический государственный университет)

(c) Найдыш В.М., 2003

(c) "Альфа-М"; "ИНФРА-М", 2004

Номер страницы предшествует странице - (прим. сканировщика)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие...............................................................................................13

Введение. Естествознание как отрасль научного познания.................16

В.1. Понятие культуры...........................................................................16

В.2. Материальная и духовная культура..............................................18

В.3. Наука как компонент духовной культуры....................................20

В.4. Проблема культур в науке: от конфронтации к сотрудничеству.............22

В.5. Структура естественно-научного познания.................................26

Раздел I

Основные исторические периоды развития естествознания

1. Накопление рациональных знаний в системе первобытного сознания..............34

1.1. Повседневное, стихийно-эмпирическое знание.........................34

1.2. Путь к абстракции количества.......................................................37

1.3. Мифология.......................................................................................42

2. Наука в цивилизациях древности........................................................52

2.1. Становление цивилизации.............................................................52

2.1.1. Неолитическая революция....................................................................52

2.1.2. Рационализацияформ деятельности и обшения...............................59

2.1.3. Разделение труда и развитие духовной культуры...............................63

2.1.4. Возникновение письменности.............................................................67

2.1.5. "Культурное пространство" древневосточных цивилизаций...........71

2.2. Развитие рациональных знаний в эпоху классообразования и цивилизаций Древнего Востока..........75

2.2.1. От Мифа к Логосу (Науке)....................................................................75

2.2.2. Географические знания.........................................................................78

2.2.3. Биологические, медицинские и химические знания.........................79

2.2.4. Астрономические знания......................................................................81

2.2.5. Математические знания........................................................................86

3. Создание первой естественно-научной картины мира в древнегреческой культуре..........90

3.1. Особенности древнегреческой цивилизации...............................90

3.1.1. Становление дневнегреческой цивилизации.....................................90

3.1.2. Социально-экономические особенности..........................................92

3.1.3. Культурно-исторические особенности...............................................95

3.1.4. От Хаоса к Космосу...............................................................................97

3.2. Категория субстанции....................................................................99

3.3. Мир как число............................................................................... 102

3.3.1. Пифагорейский союз...........................................................................102

3.3.2. Математические и естественно-научные достижения пифагореизма........103

3.4. Формирование первых естественно-научных программ.......... 107

3.4.1. Великое открытие элеатов..................................................................107

3.4.2. Атомистическая программа................................................................110

3.4.3. Математическая программа................................................................112

3.5. Физика и космология Аристотеля............................................... 114

3.5.1. Учение Аристотеля о материи и форме.............................................114

3.5.2. Космология Аристотеля......................................................................116

3.5.3. Основные представления аристотелевской механики....................117

3.6. Естествознание эллинистически-римского периода................ 118

3.6.1. Культура эллинизма.............................................................................118

3.6.2. Александрийская математическая школа.........................................121

3.6.3. Развитие теоретической и прикладной механики...........................123

3.7. Развитие астрономии.................................................................... 125

3.7.1. Становление математической астрономии.......................................125

3.7.2. Геоцентрическая система Птолемея..................................................129

3.8. Античные воззрения на органический мир................................ 131

3.8.1. Античные толкования проблемы происхождения и развития живого..........131

3.8.2. Биологические воззрения Аристотеля..............................................133

3.8.3. Накопление рациональных биологических знаний в античности..........136

3.8.4. Античные представления о происхождении человека....................139

3.9. Упадок античной науки................................................................ 140

4. Естествознание в эпоху Средневековья............................................ 142

4.1. Особенности средневековой духовной культуры....................... 142

4.1.1. Доминирование ценностного над познавательным ........................142

4.1.2. Отношение к познанию природы......................................................146

4.1.3. Особенности познавательной деятельности.....................................148

4.2. Естественно-научные достижения средневековой арабской культуры.......... 153

4.2.1. Математические достижения.............................................................155

4.2.2. Физика и астрономия..........................................................................157

4.2.3. Медико-биологические знания..........................................................159

4.3. Становление науки в средневековой Европе............................. 161

4.4. Физические идеи Средневековья................................................ 163

4.5. Алхимия как феномен средневековой культуры........................ 165

4.6. Религиозная трактовка происхождения человека..................... 167

4.7. Историческое значение средневекового познания................... 170

5. Познание природы в эпоху Возрождения......................................... 171

5.1. Мировоззренческая революция Возрождения........................... 172

5.2. Зарождение научной биологии.................................................... 178

5.3. Коперниканская революция........................................................ 183

5.3.1. Гелиоцентрическая система мира......................................................183

5.3.2. Дж. Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизма.........191

6. Научная революция XVII в.: возникновение классической механики........................ 194

6.1. Общие особенности познавательной деятельности в XVII в. .......... 195

6.2. Кеплер: три закона планетных движений.................................. 198

6.3. Формирование непосредственных предпосылок классической механики - первой фундаментальной естественно-научной теории.........................................................202

6.3.1. Галилей: разработка понятий и принципов "земной динамики".......202

6.3.2. Картезианская физика.........................................................................204

6.3.3. Новые идеи в динамике Солнечной системы...................................207

6.4. Ньютонианская революция.........................................................208

6.4.1. Создание теории тяготения................................................................209

6.4.2. Корпускулярная теория света.............................................................211

6.4.3. Космология Ньютона..........................................................................213

6.5. Изучение магнитных и электрических явлений........................214

7. Естествознание XVIII - первой половины XIX в...........................217

7.1. Общая характеристика развития физики...................................237

7.1.1. Становление основных отраслей классической физики................217

7.1.2. Принцип дальнодействия...................................................................219

7.1.3. Теория теплорода.................................................................................220

7.1.4. Развитие учения об электричестве и магнетизме в XVIII в............221

7.1.5. Физика первой половины XIX в.: общая характеристика..............223

7.1.6. Волновая теория света.........................................................................225

7.1.7. Проблема эфира...................................................................................227

7.1.8. Возникновение полевой концепции..................................................229

7.1.9. Закон сохранения и превращения энергии......................................232

7.1.10. Концепции пространства и времени...............................................233

7.1.11. Методологические установки классической физики (конец XVII - начало XX в.)..............237

7.2. Развитие астрономической картины мира.................................240

7.2.1. Создание внегалактической астрономии..........................................240

7.2.2. Формирование идеи развития природы............................................242

7.2.3. Идея развития в астрономии..............................................................243

7.2.4. Космогония Канта - Лапласа.............................................................245

7.2.5. Методологические установки классической астрономии..............248

7.3. Возникновение и развитие научной химии......................................... 252

7.3.1. От алхимии к научной химии.............................................................252

7.3.2. Лавуазье: революция в химии.............................................................254

7.3.3. Победа атомно-молекулярного учения.............................................255

7.4. Биология.................................................................................................257

7.4.1. Образы, идеи, принципы и понятия биологии XVIII в...................257

7.4.2. От концепций трансформации видов к идее эволюции.................260

7.4.3. Ламаркизм.............................................................................................263

7.4.4. Катастрофизм.............................................................................,.........265

7.4.5. Униформизм. Актуалистический метод............................................268

7.4.6. Дарвиновская революция....................................................................270

7.4.7. Методологические установки классической биологии...................274

8. Естествознание второй половины XIX в.: на пути к новой научной революции............279

8.1. Физика............................................................................................279

8.1.1. Основные черты...................................................................................279

8.1.2. Принципы термодинамики. От термодинамики к статистической физике: изучение необратимых систем....................280

8.1.3. Развитие представлений о пространстве и времени........................284

8.1.4. Теория электромагнитного поля........................................................287

8.1.5. Великие открытия................................................................................290

8.1.6. Кризис в физике на рубеже веков......................................................292

8.2. Астрономия....................................................................................295

8.2.1. Триумф ньютоновской астрономии и... первая брешь в ней.........295

8.2.2. Формирование астрофизики: проблема внутреннего строения звезд..... 296

8.3. Биология........................................................................................297

8.3.1. Утверждение теории эволюции Ч. Дарвина.....................................297

8.3.2. Становление учения о наследственности (генетики)......................301

Раздел II

Природа в современной естественно-научной картине мира

Современная физическая картина мира

9. Научная революция в физике начала XX в.: возникновение релятивистской и квантовой физики...................308

9.1. Создание специальной теории относительности.......................308

9.1.1. Фундаментальные противоречия в основаниях классической механики..............308

9.1.2. Создание А. Эйнштейном специальной теории относительности (СТО)..........313

9.2. Создание и развитие общей теории относительности..............318

9.2.1. Принципы и понятия эйнштейновской теории гравитации..........318

9.2.2. Экспериментальная проверка общей теории относительности .... 324

9.2.3. Современное состояние теории гравитации и ее роль в физике ........ 325

9.3. Возникновение и развитие квантовой физики..........................328

9.3.1. Гипотеза квантов..................................................................................328

9.3.2. Теория атома Н. Бора. Принцип соответствия................................330

9.3.3. Идеи и понятия квантовой механики. Принцип неопределенности..............333

9.3.4. Проблема интерпретации квантовой механики. Принцип дополнительности..........337

9.4. Квантовая механика - теоретическая основа современной химии.............. 339

9.4.1. Основные представления и методы квантовой химии....................339

9.4.2. Основные представления квантовой теории атома.........................340

9.4.3. Молекула как система атомов. Понятие химической связи и ее типы.............343

9.5. Методологические установки неклассической физики............345

10. Мир элементарных частиц.......................................................................348

10.1. Фундаментальные физические взаимодействия...............................348

10.1.1. Понятие фундаментального физического взаимодействия.........348

10.1.2. Гравитация.........................................................................................350

10.1.3. Электромагнетизм.............................................................................351

10.1.4. Слабое взаимодействие....................................................................353

10.1.5. Сильное взаимодействие..................................................................354

10.1.6. Проблема единства физики.............................................................355

10.2. Классификация элементарных частиц..............................................357

10.2.1. Характеристики субатомных частиц...............................................357

10.2.2. Лептоны.............................................................................................359

10.2.3. Адроны...............................................................................................361

10.2.4. Частицы - переносчики взаимодействий......................................361

10.3. Теории элементарных частиц...............................................................362

10.3.1. Квантовая электродинамика............................................................362

10.3.2. Теория кварков..................................................................................364

10.3.3. Теория электрослабого взаимодействия. Понятия калибровочного поля и спонтанного нарушения симметрии......................................367

10.3.4. Квантовая хромодинамика...............................................................373

10.3.5. На пути к Великому объединению.................................................374

10.3.6. Супергравитация...............................................................................376

Современная астрономическая картина мира

11. Особенности астрономии XX в.......................................................380

11.1. Изменения способов познания в астрономии XX в...............380

11.2. Новая астрономическая революция.........................................383

11.3. Солнечная система.....................................................................384

11.3.1. Планеты и их спутники....................................................................384

11.3.2. Строение планет...............................................................................386

11.3.3. Происхождение планет....................................................................388

11.3.4. Открытие других планетных систем. Проблема особенностей химического состава Солнечной системы..........................................390

11.4. Звезды - далекие солнца....................................................................391

11.4.1. Общая характеристика звезд............................................................391

11.4.2. Звезда - плазменный шар................................................................393

11.4.3. Межзвездная среда............................................................................394

11.5. Эволюция звезд: от "рождения" до "смерти"....................................396

11.5.1. Понятие звездной эволюции ...........................................................396

11.5.2. Процесс звездообразования.............................................................397

11.5.3. Звезда как динамическая саморегулирующаяся система.............399

11.5.4. Нуклеосинтез: происхождение химических элементов................401

11.5.5. Поздние стадии эволюции звезды: от красного гиганта до белого карлика и далее............403

11.5.6. Вспышки сверхновых и образование нейтронных звезд..............404

11.5.7. Черные дыры......................................................................................407

11.6. Острова Вселенной: галактики...........................................................413

11.6.1. Общее представление о галактиках и их изучении.......................413

11.6.2. Наша Галактика - звездный дом человечества.............................415

11.6.3. Скопления галактик и загадка темной (скрытой) материи........417

11.6.4. Понятие Метагалактики...................................................................420

11.7. Вселенная в целом...............................................................................422

11.7.1. Понятие релятивистской космологии............................................422

11.7.2. Нестационарная релятивистская космология ...............................425

11.7.3. Возраст Вселенной............................................................................427

11.7.4. Космологический горизонт..............................................................429

11.8. Эволюция Вселенной..........................................................................430

11.8.1. Изучение закономерностей возникновения Вселенной ................430

11.8.2. Рождение Вселенной. Акт первый: инфляция физического вакуума................433

11.8.3. Рождение Вселенной. Акт второй: Большой взрыв и его последствия.............435

11.8.4. От первых секунд Вселенной до образования звезд и галактик ... 438

11.8.5. Сценарии будущего Вселенной........................................................440

11.8.6. Антропный принцип..........................................................................441

11.9. Жизнь и разум во Вселенной: проблема внеземных цивилизаций.........443

11.9.1. Понятие внеземных цивилизаций....................................................443

11.9.2. Оценка распространенности внеземных цивилизаций..................445

11.9.3. Типы контактов с внеземными цивилизациями............................447

11.9.4. Поиски внеземных цивилизаций......................................................449

11.9.5. Чем объяснить молчание Космоса?..................................................451

11.10. Методологические установки "неклассической" астрономии XX в...................453

Современная биологическая картина мира

12. Пути развития и принципы биологии XX в.................................458

12.1. Рождение генетики как науки..................................................458

12.1.1. Успехи экспериментальной генетики..............................................458

12.1.2. Хромосомная теория наследственности..........................................459

12.2. Синтетическая теория эволюции: первый синтез дарвинизма и генетики..............462

12.2.1. Создание синтетической теории эволюции ....................................462

12.2.2. Принципы и понятия синтетической теории эволюции...............463

12.2.3. Микроэволюция и макроэволюция..................................................465

12.3. Революция в молекулярной биологии ....................................468

12.4. Биология на рубеже XX-XXI вв..............................................469

12.4.1. На пути к новому теоретическому синтезу.....................................469

12.4.2. Методологические установки неклассической биологии XX в..................471

13. Мир живого......................................................................................474

13.1. Особенности живых систем......................................................474

13.1.1. Существенные черты живых организмов.........................................474

13.1.2. Мир живого как система систем......................................................476

13.2. Основные уровни организации живого ..............................................478

13.2.1. Молекулярно-генетический уровень................................................478

13.2.2. Организменный уровень....................................................................480

13.2.3. Популяционно-видовой уровень......................................................481

13.2.4. Биогеоценотический уровень............................................................482

13.3. Возникновение жизни на Земле............................................................486

13.3.1. Развитие представлений о происхождении жизни.........................486

13.3.2. Образование простых низкомолекулярных органических соединений.............488

13.3.3. Возникновение сложных органических соединений......................490

13.3.4. Образование фазовообособленных систем......................................492

13.3.5. Возникновение простейших форм живого......................................493

13.4. Развитие органического мира..............................................................495

13.4.1. Основные этапы геологической истории Земли.............................495

13.4.2. Начальные этапы эволюции жизни.................................................496

13.4.3. Образование царства растений и царства животных......................498

13.4.4. Завоевание суши.................................................................................501

13.4.5. Основные пути эволюции наземных растений...............................503

13.4.6. Пути эволюции животных.................................................................505

14. Возникновение человека и общества (антропосоциогенез)........507

14.1. Естествознание XVII - первой половины XIX в. о происхождении человека...........507

14.1.1. Зарождение научной теории происхождения человека..................507

14.1.2. Учение Дарвина как основа материалистической теории антропогенеза............510

14.2. Предпосылки антропосоциогенеза..........................................511

14.2.1. Абиотические предпосылки..............................................................511

14.2.2. Биологические предпосылки............................................................515

14.3. Возникновение труда............................................................................ 521

14.3.1. "Человек умелый" ..............................................................................521

14.3.2. Развитие древнейшей техники человека.........................................524

14.4. Становление социальных отношений .................................................527

14.4.1. Биологические предпосылки социальных отношений.................. 527

14.4.2. Возникновение разделения труда.....................................................528

14.5. Генезис сознания и языка.....................................................................530

14.5.1. Раскрытие тайны происхождения сознания...................................530

14.5.2. Генезис языка......"............................................................................534

Раздел III

Естествознание XXI в.

15. Особенности постнеклассической науки XXI в.............................538

16. Теория самоорганизации (синергетика)........................................541

16.1. От моделирования простых систем к моделированию сложных...................541

16.2. Характеристики самоорганизующихся систем........................542

16.2.1. Открытость.........................................................................................542

16.2.2. Нелинейность.....................................................................................544

16.2.3. Диссипативность. Хаос как фактор самоорганизации...................546

16.3. Закономерности самоорганизации (аттракторы, точки бифуркации и др.)..........547

16.4. Глобальный эволюционизм.......................................................549

17. Естествознание и будущее цивилизации......................................553

17.1. Экологический кризис и пути его разрешения......................553

17.1.1. Естествознание как революционизирующая сила цивилизации ....... 553

17.1.2. Сущность современного экологического кризиса..........................554

17.1.3. Основные черты современного экологического кризиса..............556

17.1.4. Принципы и пути преодоления экологического кризиса.............560

17.2. Биотехнологии и будущее человечества..................................564

17.2.1. Понятие биотехнологии....................................................................564

17.2.2. Медицинские биотехнологии...........................................................564

17.2.3. Сельскохозяйственные и экологические биотехнологии...............566

17.2.4. Многообразие сфер применения биотехнологий...........................568

17.2.5. Развитие генной инженерии.............................................................569

17.2.6. Трансгенные организмы: проблема жизни в генетически модифицированном мире..............571

17.2.7. Клонирование и его возможности: вымысел и реальность...........574

Заключение. Наука и квазинаучные формы духовной культуры......579

Контрольные вопросы...........................................................................582

Литература..............................................................................................585

Терминологический словарь..........:.....................................................589

Именной указатель..................................................................................602

Основные сокращения и обозначения................................................620

Физические и астрономические постоянные.....................................621

ПРЕДИСЛОВИЕ

Наука - это многогранное и вместе с тем целостное образование, отдельные компоненты которого, в том числе естественные и гуманитарные науки, в своих глубинных мировоззренческих и методологических основаниях теснейшим образом связаны между собой. Вся история познания свидетельствует о наличии мощных токов знаний, идей, образов, представлений от естественных наук к гуманитарным и от гуманитарных к естественным, о взаимодействии между науками о природе и науками об обществе и человеке. Особенно важную роль это взаимодействие играло в периоды научных революций, - глубинных преобразований способов познания, принципов и методов научной деятельности.

Методологические установки и общемировоззренческие представления, образы и идеи естествознания всегда оказывали значительное влияние на развитие гуманитарных наук. Исключительно мощным это влияние стало сейчас - в эпоху научно-технической революции, радикального изменения отношения человека к миру, к природе, в эпоху глобальных интеграционных процессов как в науке, так и в духовной культуре в целом. Фундаментальная подготовка современного специалиста-гуманитария уже немыслима без ознакомления его с историей и современным состоянием естественно-научного познания. Именно курс "Концепции современного естествознания" призван дать широкую панораму и истории естествознания, и общих элементов современной естественно-научной картины мира, мировоззренческих и методологических представлений, формирующихся в нашу эпоху в недрах естествознания.

Опыт преподавания курса "Концепции современного естествознания" показывает, что его изучение способствует выработке у студентов установок и ценностей рационалистического отношения к миру, природе, обществу, человеку. Это очень важно в наше время, когда накатывается новая очередная историческая волна мифологизации культуры, массовое сознание ремифологи-

14

зируется, в нем все чаше ставятся под сомнение достижения и возможности научного познания мира, когда происходит всплеск интереса к мистицизму, расцвет квазинаучного мифотворчества, паракультурных форм сознания, оккультизма, магии, астрологии, спиритизма; когда бегство от материализма к мистике, от науки к мифу стало модой для отечественного и зарубежного безбрежного скептицизма. В этих условиях приобретает особую значимость утверждение идеалов научно-рационального отношения к действительности, на которых построена вся наша материальная цивилизация. Ведь безбрежный скептицизм, так же как и безбрежный догматизм, тормозит общественное и культурное развитие.

Таким образом, основные цели и задачи нашего курса следующие:

+ понимание специфики гуманитарного и естественно-научного типов познавательной деятельности, необходимости их глубокого внутреннего согласования, интеграции на основе целостного взгляда на окружающий мир;

+ более глубокое понимание отличия и единства научно-рационального и художественно-образного способов духовного освоения мира;

+ осознание исторического характера развития научного познания, исторической необходимости в периодической смене научных картин мира, научных революций, существа социокультурной детерминации познавательной деятельности;

+ формирование ясного представления о содержании современных физической, астрономической и биологической картин мира как о системе фундаментальных знаний об основаниях целостности и многообразия природы;

+ осознание содержания современных глобальных экологических проблем в их связи с основными законами естествознания;

+ формирование представлений о принципах универсального эволюционизма и синергетики;

+ ознакомление с методологией естественно-научного познания, принципами теоретического моделирования объекта в естествознании, возможностями перенесения методологического опыта естествознания в гуманитарные науки;

+ формирование представлений о радикальном качественном отличии науки от разного рода форм квазинаучного мифотворчества, эзотеризма, оккультизма, мистицизма и т.п.

15

Отличительная особенность авторского отношения к курсу "Концепции современного естествознания" состоит в том, что изложение содержания современной естественно-научной картины мира органически сочетается с освещением основных вех истории естествознания, с характеристикой предшествующих естественно-научных картин мира.

Темпы развития современного естествознания (особенно биологии) и его влияние на общественные процессы в XXI в. продолжают нарастать. За относительно небольшое время, прошедшее с момента выхода в свет первого издания (1999), получены новые научные результаты, которые существенно обогащают естественно-научную картину мира и открывают новые неожиданные и противоречивые перспективы будущего человечества (например, клонирование человека). Прежде всего этим определяется необходимость второго издания, дополненного и по возможности максимально освещающего новейшие достижения естествознания. Кроме того, обобщая опыт преподавания курса и пожелания студентов и преподавателей, во втором издании учтены и детализированы некоторые фрагменты истории естествознания, характеристики синергетики, квантовой химии, биотехнологии, вопросы экологии, генной инженерии и др.

Введение

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

КАК ОТРАСЛЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Наука - один из древнейших, важнейших и сложнейших компонентов человеческой культуры. Это и целый многообразный мир человеческих знаний, который позволяет человеку преобразовывать природу и приспосабливать ее для удовлетворения своих все возрастающих материальных и духовных потребностей. Это и сложная система исследовательской деятельности, направленная на производство новых знаний. Это и социальный институт, организующий усилия сотен тысяч ученых-исследователей, отдающих свои знания, опыт, творческую энергию постижению законов природы, общества и самого человека.

Наука теснейшим образом связана с материальным производством, с практикой преобразования природы, социальных отношений. Большая часть материальной культуры общества создана на базе науки, прежде всего достижений естествознания. Научная картина мира всегда была и важнейшей составной частью мировоззрения человека. Научное понимание природы, особенно в настоящую эпоху, существенно определяет содержание внутреннего духовного мира человека, сферу его представлений, ощущений, переживаний, динамику его потребностей и интересов.

В. 1. Понятие культуры

Каждый индивид представляет собой сложную биосоциальную систему, функционирующую за счет взаимодействия с окружающей средой. Необходимые, закономерные связи индивида с окружающей средой определяют его потребности, т.е. такие вещи природной и культурной среды, которые необходимы человеку для его нормального функционирования, жизнедеятельности и развития. Большинство потребностей человека удовлетворяется посредством труда. Система человеческой культуры - это мир вещей, предметов, созданных человеком для удовлетворения его потребностей, одна из важнейших характеристик человеческой жизнедеятельности.

17 Таким образом, под культурой в самом широком смысле этого слова принято понимать все то, что создано человеком (его деятельностью, трудом), человечеством в ходе его истории, в отличие от природных процессов и явлений, т.е. главная отличительная черта системы человеческой культуры состоит в том, что она созидается человеческим трудом. А процесс труда всегда осуществляется при непосредственном участии и направляющем воздействии сознания человека, его мышления, знаний, чувств, воли. Значит, культура - это "опредмеченный" мир человеческой духовности.

Культура есть продукт человеческой деятельности, а деятельность есть способ бытия человека в мире. Результаты человеческого труда постоянно накапливаются, и потому система культуры исторически развивается и обогащается. Многими поколениями людей создан грандиозный мир человеческой культуры. Все, что созидается и используется человеком в производстве (сельскохозяйственном и промышленном), на транспорте, сооружено строителями, все, что достигнуто человечеством в правовой, политической, государственной деятельности, в системах образования, медицинского, бытового и других видов обслуживания, в науке, искусстве, религии, философии - все это принадлежит миру человеческой культуры. Поля и фермы, выращенные человеком леса и парки, промышленные (фабрики, заводы и т.п.) и гражданские (жилые дома, учреждения и др.) постройки, транспортные коммуникации (дороги, трубопроводы, мосты и т.д.), линии связи, политические, правовые, образовательные и другие учреждения, научные знания, художественные образы, религиозные доктрины и философские системы - все это вещи человеческой культуры. Сейчас на Земле не просто найти такое место, которое бы в той или иной мере не затронули бы деятельные руки человека, на котором не было бы печати человеческого духа.

Мир культуры окружает каждого. Каждый человек как бы погружен в море вещей, предметов человеческой культуры. Более того, индивид становится человеком постольку, поскольку он усваивает (выработанные предыдущими поколениями людей) формы деятельности по производству и использованию предметов культуры. В семье, в школе, в высшем учебном заведении, на ра-

18

боте, в общении с другими людьми мы осваиваем систему предметных форм культуры, "распредмечиваем" ее для себя. Только на этом пути человек изменяет сам себя, развивает свой внутренний духовный мир, свои знания, интересы, навыки, умения, мировоззрение, ценности, потребности и др. Чем выше степень освоения человеком достижений культуры, тем больший вклад он может внести в ее дальнейшее развитие.

В.2. Материальная и духовная культура

Понятие культуры очень широкое. Оно охватывает по сути бесконечное множество самых разнообразных вещей и процессов, связанных с деятельностью человека и ее результатами. Многообразную систему современной культуры в зависимости от целей деятельности принято подразделять на две большие и тесно связанные области - материальную культуру и духовную культуру.

Явления человеческого сознания, психики (мышление, знания, оценки, воля, чувства, переживания и т.д.) относятся к миру идеальных вещей, идеального, духовного. Сознание, духовное - это важнейшее, но лишь одно из свойств той сложной системы, какой является человек. Обеспечение жизнедеятельности человека - необходимое условие существования его сознания, мышления, духа. Для того чтобы мыслить, человек должен сначала просто существовать как живой, деятельный, нормальный организм. Иначе говоря, человек должен материально существовать, для того чтобы проявилась его способность к производству идеальных, духовных вещей. Материальная жизнь людей - это область человеческой деятельности, которая связана с производством предметов, вещей, обеспечивающих само существование, жизнедеятельность человека и удовлетворяющих исходные потребности людей (в пище, одежде, жилье и др.).

В ходе человеческой истории многими поколениями создан мир материальной культуры. Особенно контрастно он проявляется в условиях городов. Составные элементы материальной культуры - дома, улицы, заводы, фабрики, транспорт, коммунальная инфраструктура, учреждения быта, снабжение продуктами питания, одеждой и т.п. - являются важнейшими показателями характера и уровня развития общества. По остаткам материальной культуры археологам удается достаточно точно определить этапы исторического развития, своеобразие исчезнувших обществ, цивилизаций, государств, народов, этносов.

19

Понятием "духовная культура" характеризуются духовная жизнь людей, ее результаты и средства. Духовная культура связана с деятельностью, направленной на удовлетворение не материальных, а духовных потребностей человека - в развитии, совершенствовании внутреннего мира человека, его сознания, психологии, мышления, знаний, эмоций, переживаний и др. Существование духовных потребностей в конце концов отличает человека от животного. Эти потребности удовлетворяются в ходе не материального, а духовного производства, в процессе духовной деятельности.

Продуктами духовного производства являются идеи, понятия, представления, научные гипотезы, теории, художественные образы, сюжеты художественных произведений, моральные нормы и правовые законы, политические взгляды и программы, религиозные воззрения и т.д., которые воплощаются в своих особых материальных носителях: языке (универсальный и исторически первый материальный носитель мысли), книгах (в древности - папирусы, рукописи), произведениях искусства (картины, архитектурные сооружения, скульптуры и др.), графиках, чертежах и пр.

В народе говорят: не хлебом единым жив человек. Другими словами, жизнь человека состоит не только и не столько в удовлетворении материальных (т.е. в конце концов биологических) потребностей, сколько в активности его внутреннего, духовного мира. Потребляя продукты духовной культуры (когда мы читаем книгу, смотрим в музее картину или в кинотеатре кинофильм, слушаем музыку и т.д.), мы обогащаем, развиваем свой внутренний, духовный мир - мир знаний, образов, ценностей, переживаний. При этом мы создаем условия для совершенствования не только духовной, но в конечном итоге и материальной деятельности.

Человек не только потребляет продукты духовной культуры, созданные другими людьми. Он может и призван создавать новые элементы духовной культуры. Вершиной духовной деятельности человека является его собственное участие в создании нового в духовной культуре. В таком случае человек становится творцом культуры, а его деятельность - творческой. В создании новых элементов духовной культуры проявляется высшее предназначение человека.

20

Анализ системы духовной культуры как целого позволяет выделить следующие основные компоненты духовной культуры: политическое сознание, правосознание, мораль, искусство, религия, философия и, наконец, наука. Каждый из этих компонентов имеет свой определенный предмет, свой специфический способ отражения, выполняет в жизни общества конкретные социальные функции, содержит в себе (в разных пропорциях) познавательные и оценочные моменты - систему знаний и систему оценок.

Человек не только знает что-то, но он всегда оценивает то, что он знает. Иначе говоря, он судит о том, насколько глубоки его знания, хорошо или плохо он знает тот или иной предмет, насколько эффективна его деятельность, деятельность его коллег и т.п. Такие компоненты духовной культуры, как мораль, религия, являются по сути своей ценностными, но содержащими и некоторый познавательный элемент. В большей степени познавательный элемент присущ политическому сознанию и правосознанию. Примерно в одинаковых пропорциях познавательное и ценностное представлено в философии. Наука же является преимущественно познавательной формой духовной деятельности, хотя и она, конечно, содержит в определенной мере и ценностные элементы, которые проявляют себя не столько в результате, сколько в процессе познания.

В.3. Наука как компонент духовной культуры

Наука является одним из важнейших основных компонентов духовной культуры. Ее особое место в духовной культуре определяется значением познания в способе бытия человека в мире, в практике, материально-предметном преобразовании мира. Материально-предметное, практическое изменение мира невозможно без познания мира. Познание является внутренним, неотъемлемым моментом практической деятельности. Практика и познание взаимно дополняют и опосредуют друг друга. Познание порождается практикой человека и в конечном счете нацелено на ее совершенствование.

Познание может быть донаучным, вненаучным и научным. Наука представляет собой лишь одну из исторических форм познания мира. Долгое время познание развивалось в донаучных формах (мифология, религия и др.). Вместе с тем некоторый познавательный момент несомненно свойствен (был всегда и присутствует сейчас) и ненаучным формам духовной культуры - искусству, политическому сознанию, правосознанию, морали и религии.

21

Донаучное и вненаучное обыденное, житейское знание позволяет лишь констатировать и поверхностно описывать состояния предметов, вещей, фиксировать некоторые факты. Научное знание предполагает не только описание, но и объяснение фактов, выявление всего комплекса причин, порождающих явление. Наука ориентирована на получение такого нового знания, истинность которого не просто утверждается, но и доказывается, обосновывается, ориентирована на строгую, последовательную организацию знания, на его систематизацию, получение достоверных предсказаний и т.п.

Наука стремится к максимальной точности, объективности. Результаты научного познания (теории, понятия и др.) организованы таким образом, чтобы исключить все личностное, привнесенное исследователем от себя. Одна из главных особенностей науки состоит в том, что она нацелена на отражение объективных сторон мира, т.е. на получение таких знаний, содержание которых не зависит ни от человека, ни от человечества. Наука стремится прежде всего построить объективную картину мира, т.е. отразить его так, как он существует "сам по себе", независимо от человека. Никакой другой компонент духовной культуры (ни искусство, ни идеология, ни религия и т.д.) такой цели перед собой не ставит.

В разных отраслях познания переход от донаучного знания к научному происходил в разное время и был связан с осознанием идеи доказательности и обоснования знания, с определением предмета познания, соответствующих ему исходных понятий и методов, с открытием общих законов, позволяющих объяснять множество фактов, с формулированием базовых принципов, на которых создается фундаментальная теория, и др. В математике и астрономии такой переход совершился еще во времена античности, физике - в XVII в., химии - в XVIII в., биологии - в XIX в. и т.д.

22

Наука представляет собой исторически сложившуюся систему познания объективных законов мира. Результатом научной деятельности выступает система развивающегося доказательного и обоснованного знания. Научное знание, полученное на основе проверенных практикой методов познания, выражается в различных формах: в понятиях, категориях, законах, гипотезах, теориях, научной картине мира и др. Оно дает возможность предвидения и преобразования действительности в интересах общества и человека.

В.4. Проблема культур в науке: от конфронтации к сотрудничеству

Современная наука - сложная и многообразная система отдельных научных дисциплин. Науковеды насчитывают их несколько тысяч, которые можно объединить в две следующие сферы: фундаментальные и прикладные науки.

Фундаментальные науки имеют своей целью познание объективных законов мира как они существуют "сами по себе" безотносительно к интересам и потребностям человека. К фундаментальным относятся: математические науки, естественные науки (механика, астрономия, астрофизика, физика, химическая физика, физическая химия, химия, геохимия, геология, география, биохимия, биология, антропология и др.), социальные науки (история, археология, этнография, экономика, статистика, демография, науки о государстве, праве, история искусства и др.), гуманитарные науки (психология и ее отрасли, логика, лингвистика, филология и др.). Фундаментальные науки потому и называются фундаментальными, что своими основополагающими выводами, результатами, теориями они определяют содержание научной картины мира.

Прикладные науки нацелены на разработку способов применения полученных фундаментальной наукой знаний объективных законов мира для удовлетворения потребностей и интересов людей. К прикладным наукам относятся: кибернетика, технические науки (прикладная механика, технология машин и механизмов, сопротивление материалов, техническая физика, химико-технологические науки, металлургия, горное дело, электротехнические науки, ядерная энергетика, космонавтика и др.), сельскохозяйственные науки (агрономические, зоотехнические); медицинские науки; педагогическая наука и т.д. В прикладных науках фундаментальное знание приобретает практическое значение, используется для развития производительных сил общества, совершенствования предметной сферы человеческого бытия, материальной культуры.

23

Каждая наука характеризуется собственными особенностями познавательной деятельности. Науки различаются предметом познания, средствами и методами познания, формами результата познания, теми системами ценностей, идеалами, методологическими установками, стилями мышления, которые функционируют в данной науке и определяют отношение ученых и к процессу познания, и к социально-культурному фону науки.

Совокупность таких систем ценностей, идеалов, методологических установок, стилей мышления, присущих отдельным наукам и их комплексам, иногда называют научной культурой; говорят, например, о культуре гуманитарного познания, культуре естественно-научного познания, культуре технического знания и т.п. Характер научной культуры многое определяет и в проблемах организации науки, и в проблемах отношения науки и общества. Здесь и вопросы нравственной ответственности ученого, особенности "этики науки", отношение науки и идеологии, науки и права, особенности организации научных школ и управления научными исследованиями и т.п. Наиболее контрастны такие различия "научных культур" между культурами гуманитарного и естественнонаучного познания.

Широко распространены представления о "двух культурах" в науке - естественно-научной культуре и гуманитарной культуре. Английский историк и писатель Ч. Сноу написал книгу о "двух культурах", которые существуют в современном индустриальном и постиндустриальном обществе, - естественно-научной и гуманитарно-художественной [1]. Он сокрушается по поводу огромной пропасти, которая наблюдается между ними и с каждым годом все возрастает. Ученые, посвятившие себя изучению гуманитарных и точных отраслей знания, все более и более не понимают друг друга. По мнению Сноу, это очень опасная тенденция, которая грозит гибелью всей человеческой культуре. Несмотря на излишнюю категоричность и спорность некоторых суждений Сноу, в целом нельзя не согласиться с наличием проблемы и оценкой ее важности.

1 Сноу Ч. Две культуры. М., 1973.

24 Действительно, существуют немалые различия между естественно-научным и гуманитарным познанием. Естествознание ориентировано на повторяющееся, общее и универсальное, абстрактное; гуманитарное познание - на специальное, конкретное и уникальное, неповторимое. Цель естествознания - описать и объяснить свой объект, ограничить свою зависимость от общественно-исторических факторов и выразить знание с позиций вневременных принципов бытия, выразить не только качественные, но и количественные характеристики объекта. Цель гуманитарных наук - прежде всего понять свой объект, найти способы конкретно-исторического, личностного переживания, толкования и содержания объекта познания и своего отношения к нему и т.д. В 1960- 1970-е гг. в массовом сознании, в молодежной, студенческой среде эти различия отражались в формах разного рода диспутов между "физиками", ориентированными на строго рационалистические и надличностные каноны естествознания ("только физика - соль, остальное все - ноль"), и "лириками", воспитанными на идеалах гуманитарного познания, включающих в себя не только объективное отражение социальных процессов и явлений, но и субъективно-личностное их переживание и толкование.

В проблеме, поставленной Сноу, есть два аспекта. Первый связан с закономерностями взаимодействия науки и искусства, второй - с проблемой единства науки.

Сначала о первом из них. Художественно-образный и научно-рациональный способы отражения мира вовсе не исключают друг друга. Ученый должен обладать способностью не только к понятийному, но и к образному творчеству, а значит, обладать тонким художественным вкусом [1]. Так, многие ученые прекрасно разбираются в искусстве, живописи, литературе, играют на музыкальных инструментах, глубоко переживают прекрасное. Более того, само научное творчество выступает для них как некий вид искусства. В любых, даже исключительно абстрактных отраслях физико-математического естествознания, познавательная деятельность содержит в себе художественно-образные моменты. Поэтому справедливо говорят иногда о "поэзии науки". С другой стороны, художник, деятель искусства творит не произвольные, а типичес-

25

кие художественные образы, предполагающие процесс обобщения, познания действительности. Таким образом, познавательный момент органично присущ искусству, вплетен в производство способов образного переживания мира. Интуиция и логика свойственны как науке, так и искусству. В системе духовной культуры наука и искусство не исключают, а предполагают и дополняют друг друга там, где речь идет о формировании целостной гармонической личности, о полноте человеческого мироощущения.

1 Фейнберг Е.Л. Две культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке. М., 1992.

Второй аспект данной проблемы связан с единством науки. Наука в целом - это многогранное и вместе с тем системное образование, все отдельные компоненты которого (конкретные науки) теснейшим образом связаны. Между различными науками имеет место постоянное взаимодействие. Развитие науки требует взаимного обогащения, обмена идеями между различными, даже кажущимися на первый взгляд далекими, областями знания. Например, в XX в. биология получила мощнейший импульс для своего развития именно в результате применения математических, физических и химических методов исследования. В то же время биологические знания помогают инженерам создавать новые типы автоматических устройств и проектировать новые поколения авиационной техники. Единство наук определяется в конечном счете материальным единством мира.

Естественно-научные методы познания все в большей мере используются в общественных и гуманитарных науках. Например, в исторических исследованиях они дают надежную основу для уточнения дат исторических событий, открывают новые возможности для быстрого анализа массы источников, фактов и др. Археологам они позволяют воссоздать значение астрономических знаний в повседневной жизни людей разных эпох, культур, этносов, в разной природно-географической среде, выявить закономерности исторического развития астрономии (археоастрономия). Без применения методов естественных наук были бы немыслимы выдающиеся достижения современной науки о происхождении человека и общества. Новые перспективы взаимообогащения естественно-научного и гуманитарного знания открываются с созданием новейшей теории самоорганизации - синергетики.

26

Одна из всеобщих закономерностей исторического развития науки - диалектическое единство дифференциации и интеграции науки. Образование новых научных направлений, отдельных наук сочетается со стиранием резких граней, разделяющих различные отрасли науки, с образованием интегрирующих отраслей науки (кибернетика, теория систем, информатика, синергетика и др.), взаимным обменом методами, принципами, понятиями и т.п. Наука в целом становится все более сложной единой системой с богатым внутренним расчленением, где сохраняется качественное своеобразие каждой конкретной науки. Таким образом, не конфронтация различных "культур в науке", а их тесное единство, взаимодействие, взаимопроникновение является закономерной тенденцией современного научного познания.

В.5. Структура естественно-научного познания

Понятие метода и методологии. Большую роль в научном познании играет научный метод. Чтобы понять, что такое научный метод, рассмотрим сначала, что такое метод вообще. В широком смысле метод - это способ организации средств (инструментов, приемов, операций и др.) теоретической и практической деятельности. Любое разумное действие подчиняется определенным регулятивным принципам, от выбора которых существенно зависит результат деятельности. Метод оптимизирует деятельность человека, вооружает его наиболее рациональными способами ее организации. Понятие метода тесно связано с понятием методологии. Методология - это наука о закономерностях, которым подчиняется метод деятельности, о происхождении, сущности методов, их эффективности. Методология призвана выработать принципы создания наиболее совершенных методов в каждой форме деятельности.

Научное познание - это особая форма человеческой деятельности. Как каждая деятельность, познание также опирается на определенный набор средств деятельности, средств познания. Научный метод - это способ организации средств познания (приборов, инструментов, приемов, предметных и теоретических операций и др.) для достижения научной истины, система регулятивных принципов познавательной деятельности. Научный метод рационализирует и оптимизирует научное познание. По словам одного из основоположников методологии естествознания Ф. Бэкона, научный метод подобен фонарю, освещающему дорогу бредущему в темноте путнику. Объясняя значение научного метода, Бэкон любил приводить еще один афоризм: даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит без дороги. Только верный метод может привести к получению истинного знания, подлинной картины познаваемого предмета.

27

Научный метод выступает и как форма опосредования познания и практики. Метод объединяет теорию и практику, поскольку аккумулирует обобщенный практикой исторический опыт познания мира. Именно этот опыт придает методу способность направлять, ориентировать процесс познания.

В естествознании исторически сложилось и в настоящее время применяется много научных методов познания: наблюдение, эксперимент, индукция, дедукция, анализ, синтез, формализация, измерение, сравнение, идеализация, моделирование, аксиоматизация, гипотетико-дедуктивный метод, метод математической гипотезы, генетический метод и др. Обычно методы подразделяют на эмпирические и теоретические в соответствии с двумя основными уровнями научного познания.

Уровни и формы научного познания. В структуре естественнонаучного познания четко выделяются два уровня познавательной деятельности - эмпирический и теоретический, каждый из которых характеризуется особенными формами организации научного знания и его методами.

К эмпирическому уровню относятся приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, материально-чувственным взаимодействием с ним человека. На этом уровне происходят накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания.

К эмпирическому уровню относят такие методы, как наблюдение, различные формы экспериментирования, предметное моделирование, описание полученных результатов, измерение и др. На эмпирическом уровне познания складываются основные формы знания - научный факт и закон. Закон - высшая цель эмпирического уровня познания - является результатом мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и пр.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении.

28

Если на эмпирическом уровне познания законы объекта выделяются и констатируются, то на теоретическом уровне они объясняются. Мало сформулировать законы объекта, надо показать, что именно эти, а не какие-либо другие законы должны характеризовать данный объект. Такая задача и решается на теоретическом уровне познания.

К теоретическому уровню относятся все те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории (логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся теория и такие ее элементы и составные части, как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д.

Теория - это высшая форма познания. Естественно-научные теории нацелены на описание некой целостной предметной области, объяснение и систематизацию эмпирически выявленных ее закономерностей и предсказание новых закономерностей. Теория обладает особым достоинством - возможностью получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт.

В структуру научной теории входят идеальные объекты, исходные понятия, принципы и законы, правила логического вывода. Существуют разные типы научных теорий: фундаментальные, прикладные, частные, феноменологические и др.

В становлении теории большую роль играет выдвижение научной идеи, в которой высказывается предварительное и абстрактное представление о возможном содержании сущности предметной области теории. Затем формулируются гипотезы, в которых это абстрактное представление конкретизируется в ряде четких принципов. Следующий этап становления теории - эмпирическая проверка гипотез и обоснование той из них, которая больше всего соответствует эмпирическим данным. Только после этого можно говорить о перерастании удачной гипотезы в научную теорию. Создание теории - высшая и конечная цель фундаментальной науки, реализация которой требует максимального напряжения и высшего взлета творческих сил ученого.

29

Являясь результатом многократного обобщения знания и абстрагирования действительности, теория находится в очень непростых отношениях со своим объектом. Современные теории в физико-математическом естествознании являются абстрактными и формализованными конструкциями, связи которых с реальными объектами проследить очень сложно. Поэтому любая такая теория должна дополняться логико-гносеологической процедурой, обратной абстрагированию, - процедурой интерпретации.

Методологические установки познания. Важным компонентом научной деятельности являются методологические установки познания. Наиболее общие методологические принципы в каждой науке называются методологическими установками данной науки. Они выполняют функцию регулятивной основы познавательной деятельности, направляют, ориентируют и контролируют построение эмпирических обобщений и теоретических схем.

По своему содержанию методологические установки - это система представлений об общих свойствах объекта познания, процесса исследования этого объекта и о том, каким (по форме) должен быть результат исследования. В ходе исторического развития любой науки рано или поздно изменяется объект ее познания, а значит, в определенной степени изменяется и процесс познания. Поэтому система методологических установок характеризует конкретно-исторические особенности естественно-научного познания.

Методологические установки соединяют познавательный и ценностный аспекты познания. Через методологические установки познания каждая наука включается в систему культуры в целом. Та естественная наука, методологические установки которой в данную историческую эпоху являются типичными и определяющими для всех остальных естественных наук, становится лидером естествознания. Начиная с XVII в. долгое время лидером естествознания выступала физика. В конце XX в. эта роль перешла к биологии.

Методологические установки являются составной частью ядра, основания конкретно-исторического способа познания. Кроме того, понятие "методологические установки познания" теснейшим образом связано с понятием "научная картина мира". Та часть содержания методологических установок познания, которая связана с характеристикой общих черт предмета познания данной науки, является одним из истоков научной картины мира.

30

Что такое "научная картина мира"? Научная картина мира - это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественно-научных понятий, принципов, методологических установок. Различают общенаучную картину мира, картины мира наук, близких по предмету исследования (например, естественно-научная картина мира), картины мира отдельных наук (физическая, астрономическая, биологическая и др.).

В структуре научной картины мира можно выделить два главных компонента - понятийный и чувственно-образный. Понятийный представлен философскими категориями (материя, движение, пространство, время и др.) и принципами (материального единства мира, всеобщей связи и взаимообусловленности явлений, детерминизма и др.), общенаучными понятиями и законами (например, закон сохранения и превращения энергии), а также фундаментальными понятиями отдельных наук (поле, вещество, Вселенная, биологический вид, популяция и др.).

Чувственно-образный компонент научной картины мира - это совокупность наглядных представлений о тех или иных объектах и их свойствах (например, планетарная модель атома, образ Метагалактики в виде расширяющейся сферы и др.).

Главное отличие научной картины мира от ненаучных картин мира (например, религиозной) состоит в том, что научная картина мира строится на основе определенной доказанной и обоснованной фундаментальной научной теории. Вместе с тем научная картина мира как форма систематизации знания отличается от научной теории. Если научная картина мира отражает объект, отвлекаясь от процесса получения знания, то научная теория содержит в себе не только знания об объекте, но и логические средства проверки их истинности. Научная картина мира играет эвристическую роль в процессе построения частных научных теорий.

Понятие способа познания. Понятия "наука", "отдельная отрасль науки", "отдельная наука" достаточно общие и абстрактные. Конкретный анализ исторического развития и функционирования научного познания предполагает введение понятия способа познания. Способ познания - это исторически определенная и целостная система (эмпирических и теоретических) средств исследовательской деятельности, призванная отражать содержание определенного целостного "среза" объективной реальности (предмета, объекта познания). Основные компоненты способа познания: фундаментальная теория (принципы, правила логического вывода и

31

доказательства, совокупность выведенных следствий, утверждений и др.), массив эмпирических данных (фактов, закономерностей), которые должны быть обобщены теорией; идеалы, ценности, методы познания; система методологических установок познания в данной науке. Основанием, ядром способа познания выступают принципы фундаментальной теории в единстве с методологическими установками познания.

История каждой отдельной науки (физики, астрономии, биологии и т.п.) может быть представлена как история формирования, эволюционного развития и революционной смены ее конкретно-исторических способов познания.

Эволюционные и революционные периоды развития науки. В истории естествознания четко выделяются эволюционные и революционные периоды развития. К великим научным революциям можно причислить коперниканскую революцию, ньютонианскую революцию, дарвиновскую революцию, революцию в естествознании на рубеже XIX-XX вв.

Революции в естествознании связаны с изменениями способов познания. Научная революция - это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, отражающему более глубинные связи и отношения природы. В ходе научной революции происходит выделение качественно нового типа объектов, резко изменяется система методологических установок познания, идеалов познания, критериев оценки результатов познания, критикуются старые и утверждаются новые ценности познания. Научная революция имеет свою структуру, основные этапы развития [1].

1 Найдыш В.М. Научная революция и биологическое познание: философско-методологический анализ. М., 1987.

Первый этап научной революции - формирование непосредственных предпосылок (эмпирических, теоретических, ценностных) нового способа познания в недрах старого. Оно осуществляется в русле образования и попыток разрешения некоторой проблемной ситуации в науке. Такая проблемная ситуация развивается от осознания потребности в новом способе познания до формирования идеи о содержании его основания.

32

Второй этап нацелен на непосредственное развитие оснований нового способа познания. Он начинается с выдвижения идеи (т.е. с того, чем заканчивается первый этап), продолжается ее развитием вплоть до формулирования принципов фундаментальной теории и завершается выработкой методологических установок познания.

Третий этап научной революции - утверждение качественно нового способа познания. При этом старый, исходный способ познания превращается в подчиненный момент нового способа познания. В реальной практике научного познания на данном этапе осуществляются проверка, применение, подтверждение новой фундаментальной теории, уточнение ее соответствия предшествующему теоретическому знанию и данным нового эмпирического базиса, а также новым методологическим установкам познания.

Этапом утверждения оснований нового способа познания, превращения его в устойчивую стабильную целостность завершается период научной революции и начинается период эволюционного развития науки.

В эволюционный период развития наука опирается на сложившийся в ходе научной революции новый способ познания (парадигму, фундаментальную теорию), основания которого принимаются учеными без существенной критики как новый и действенный инструмент познания.

Раздел I

Основные исторические периоды развития естествознания

1. НАКОПЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ В СИСТЕМЕ ПЕРВОБЫТНОГО СОЗНАНИЯ

Накопление донаучных рациональных знаний о природе началось еще в первобытную эпоху. Заметим, что познавательная деятельность, духовное освоение мира, духовное творчество - важнейшие обстоятельства, которые окончательно вырвали человека из-под влияния биологических факторов эволюции, из биологического мира. О громадной жажде познания первобытных людей свидетельствуют археологические и этнографические данные. Как писал выдающийся исследователь духовной культуры первобытных племен К. Леви-Строс, "жажда объективного познания образует один из наименее учитываемых аспектов мышления тех, кого мы называем "примитивными". Если оно (это мышление) редко направляется к реальностям того же уровня, к каковым привязана современная наука, то подразумевает все же сопоставимые интеллектуальные действия и методы наблюдения. В обоих случаях мир является объектом мысли, по меньшей мере настолько же, как и средством удовлетворения потребностей" [1].

1 Леви-Строс К. Первобытное мышление. М., 1994. С. 114-115.

Для того чтобы представить себе картину первобытного познания, необходимо прежде всего учесть, что духовный мир первобытного человека, первобытное сознание, т.е. сознание человека эпохи первобытной родовой общины, было двухуровневым: 1) уровень обыденного, повседневного, стихийно накапливающегося знания; 2) уровень мифотворчества (мифологии) как некоторой "дотеоретической" формы систематизации обыденного, повседневного знания.

1.1. Повседневное, стихийно-эмпирическое знание

Первобытное обыденное, повседневное сознание было достаточно емким по содержанию. Оно включало очень много конкретных знаний о той среде, в которой человек жил, боролся за свое существование, совершенствовал (хотя и медленно) орудия труда.

35

Первобытный человек тонко знал окружающую его местность. Так, приморские народы - смелые мореплаватели, прекрасно знали морские течения и направления ветров, расположение островов и архипелагов, великолепно ориентировались по звездному небу, находя свой путь в океане. Люди, жившие в тайге, отлично знали ее законы, природу, повадки животных, могли уходить на промысел зверя в тайгу на долгое время, безошибочно ориентироваться в ней и т.д.

На поздних этапах эпохи первобытной родовой общины появились первые способы воспроизведения географического пространства, зачаточные формы географических карт. Наиболее ранней формой были вырезанные на оружии, копьеметалках и др. изображения центров тотемического культа, расположенных на территории общины. Географические схемы, вычерчивавшиеся часто просто на земле, изображали стоянки, водоемы, места кочевок, тотемических святилищ и т.п. Особенно интересной формой древних географических карт были словесные географические карты и карты-песни, в которых последовательно назывались (распевались) горы, скалы, тропинки, водоемы и расстояния в днях пути между ними.

В практической повседневной деятельности человек постепенно накапливал разнообразные знания не только о географической местности, в которой он проживал, но и о животных, растениях, о самом себе. Наскальные и пещерные рисунки верхнего палеолита позволяют сделать вывод, что в те далекие времена люди не только хорошо различали большое число видов животных, но и были хорошо знакомы с их анатомией: сохранились рисунки головы быка с отходящим от нее позвоночным столбом, слона, у которого в области груди изображено сердце, и др. Основания этого понятны: охота, разделка туш, выделка шкур были важнейшими формами хозяйственной жизни и обеспечивали анатомические познания и даже некоторые знания функций органов тела. Первобытный человек также хорошо знал повадки животных, их образ жизни, маршруты миграций, что позволило ему позднее перейти к их одомашниванию (доместикации). Первым таким животным была собака, оказывавшая существенную помощь на охоте. (Развитие доместикации позднее привело к переходу от присваивающего хозяйства к производящему.)

36

Первобытный человек хорошо ориентировался в свойствах растений, особенно лечебных и токсических. На основе векового опыта народов были накоплены достаточно точные и обширные знания о лекарственных свойствах растений. Например, американские индейцы хорошо знали жаропонижающие, наркотические, психотропные средства, анестетики, а аборигены Австралии хорошо знали и употребляли в пищу свыше 200 видов растений, 40% которых использовалось еще и в лечебных целях.

Первобытный человек не просто накапливал знания о флоре и фауне - он пытался их классифицировать. Так, ботанический словарь племени хануну (Филиппины) достигает 2000 названий; тысячи видов насекомых объединены в 108 групп, и каждая имеет свое название [1]. У первобытных племен Австралии были развиты сложные системы классификаций родства.

1 По словам Леви-Строса, "на нынешнем этапе познания цифра 2000 выглядит вполне соответствующей в качестве порядка величины, нечто вроде порога, вблизи которого находятся этнозоологические или этноботанические возможности памяти и способности к определению, основанные на устной традиции" (Леви-Строс К. Указ. соч. С. 233).

Первобытный человек хорошо знал анатомию человека. В далекой древности зародилась прамедицина, появились разнообразные средства лечения и самолечения, даже приемы примитивной хирургии: перевязка, лечение ран и переломов, вывихов, вплоть до хирургических операций на черепе.

Костер первобытного человека был первой "химической лабораторией". В пламени огня осуществлялись превращения веществ, одни вещества исчезали, другие изменяли свои свойства (сырая глина приобретала прочность, из руд выплавлялись металлы, а разные металлы образовывали сплавы и др.). Тысячелетиями такой опыт накапливался и обобщался, чтобы возникло гончарное ремесло и появилась металлургия.

Первобытная культура синкретична, в ней еще тесно переплетаются познавательная, эстетическая, предметно-практическая и другие виды деятельности. Интересна следующая история. В одной из почти безжизненных центральноавстралийских пустынь заблудилась группа путешественников-европейцев. Ситуация в тех условиях трагическая. Однако проводник, абориген, успокоил путешественников, заявив примерно следующее: "В этой местности я раньше никогда не был, но знаю ее... песню". Следуя словам песни, он вывел путешественников к источнику. Этот пример ярко иллюстрирует глубинные истоки единства науки, искусства и повседневного обыденного опыта.

37

1.2. Путь к абстракции количества

Одна из особенностей развития первобытного сознания - формирование способности отражать и выражать количественные характеристики действительности. Становление категории количества, способности количественного исчисления предметов являлось важнейшей чертой развивающегося первобытного сознания. И действительно, ведь счет выступает, в сущности, первой теоретической деятельностью рассудка, абстрактной способностью мышления. Развитие способности счета - главный показатель уровня развития абстрагирующей, обобщающей, теоретической стороны человеческого сознания.

Проблема происхождения первоначальной способности человека к счету - одна из интереснейших в проблематике первобытной культуры. Загадочность этого явления неоднократно использовалась в качестве главного аргумента для разного рода мистических трактовок истории человеческого мышления. Достижения археологии, антропологии, истории и других наук (особенно в XX в.) позволяют воспроизвести в общих чертах картину процесса становления количественных представлений и систематического счета в первобытном обществе [1].

1 См.: Фролов Б.А. Числа в графике палеолита. Новосибирск, 1974.

Прежде всего следует указать на три главные предпосылки становления количественных представлений, способности счета:

+ повседневная практическая деятельность человека, многообразие действий человека по разделению целого на части (изготовление орудий труда, разделение добычи, туш животных и др.) и сложение некоторого целого из частей (строительство жилища, составные орудия и т.п.). Такие повседневные практические действия повторялись первобытным человеком многократно, являясь необходимой стороной его повседневной жизнедеятельности;

+ природные ритмы, в особенности взаимосвязи ритмов человеческого организма (включая его физиологические ритмы) с ритмами природной среды;

+ познавательная процедура сравнения, выделения качественно определенных характеристик природных предметов и соотнесение их между собой. Эта процедура исторически сложилась на базе психики высших приматов еще в условиях первобытного стада.

38

В процессе своего исторического становления долгое время первобытный человек ориентировался в окружающей среде, имея возможность отражать и фиксировать лишь качественные (а не количественные) свойства предметов. При этом, очевидно, важную роль играла образная память. Для нормальной жизнедеятельности в узких рамках потребностей и возможностей нижнепалеолитического хозяйства (на достаточно длительном историческом промежутке времени - около 2 млн лет) было вполне достаточно выделить и запомнить качественные признаки вещей. (По этнографическим свидетельствам, оленеводы Северной Азии, не умея пересчитать количество оленей в стаде из нескольких сотен голов, тем не менее знали индивидуальные признаки каждого оленя в стаде.) Исторически первой формой становления количественных представлений являлась, очевидно, абстрактная фиксация качественного своеобразия некоторого множества, состоящего из отдельных предметов, свойства которых хорошо усвоены субъектом. Так, первобытный оленевод сразу же определял отсутствие в стаде оленей нескольких особей, индивидуальные признаки которых ему хорошо известны.

Важнейший этап (и условие) выработки понятия о счете связан с ситуациями, в которых человек вынужден соотносить элементы одного множества однотипных вещей (предметов) с элементами другого, качественно иного множества. Цель такого соотнесения - констатация равенства (или неравенства) этих множеств (групп) предметов. Таких процедур постоянно требовали условия уравнительного распределения внутри общины и межобщинного обмена (например, аборигены Австралии меняли определенное число рыб на определенное число съедобных кореньев).

Революционным по своей значимости шагом в развитии систем счета (понятия количества) стало введение в процедуру соотнесения элементов двух различных множеств некоторого третьего множества, являющегося опосредующим звеном между двумя исходными (т.е. подлежащими сравнению). В качестве такого третьего опосредующего звена могли выступать самые различные естественные вещи, например природные предметы: четыре части света, простейшие парные отношения (тепло и холод, день и ночь, восход и заход и т.п.), раковины, палочки, камешки и др. Для измерения времени наиболее удобны природные ритмы, их совпадение с ритмами человеческого организма, ритмами хозяй-

39

ственной жизни. Такая опосредующая система должна быть удобной для коллективного пользования, т.е. понятна и приемлема для всех членов первобытных родовых общин. Этнографическими исследованиями зафиксировано множество примеров использования племенами Австралии и Африки приемов счета, построенных на подобного рода "естественных" системах отсчета.

Следующий исторический этап развития приемов счета связан с заменой естественных посредников искусственными. В качестве их выступали зарубки, нарезки, насечки на палках, костях или других предметах, узелки, полосы краски и т.п. Так исторически формируется система искусственных "предметов-посредников", выражающая собой по существу абстрактные количественные отношения. Этот этап развития счета хорошо изучен археологией, историей первобытного общества, этнографией. Известно достаточно много знаково-символических изображений эпохи верхнего палеолита, имевших, по-видимому, математическое значение.

И наконец, завершение становления систем счета (количественных представлений действительности) связано с разработкой понятия числа. Абстрактное понятие числа выражает количественные отношения уже независимо от реального содержания, от конкретных, вещественных признаков совокупностей предметов. По мере расширения представлений о числах большие числа образовывались с помощью сложения меньших, например один и два. Так, у многих первобытных племен 3 означает "2 + 1", 4 - "2 + 2", 5 - "2 + 2 + 1" и т.д.

По мере развития хозяйственной жизни возникла потребность считать и обозначать большое количество предметов, что привело к созданию систем счисления. Когда нужно было пересчитать большое количество одинаковых предметов (например, стадо скота), применялся групповой счет. Такой счет вели несколько человек: один - вел счет единицам, второй - десяткам, третий - сотням (наблюдения Н.Н. Миклухо-Маклая [1]). Развитие хозяйства, торговли требовало не просто умения считать, но и умения сохранять длительное время или передавать на расстояние результаты счета (очень часто - большие числа). Для этого применялись бирки, шнуры, нарезки или узлы, на которых уже обозначаются не только единицы, но и группы единиц (по 4, 5, 10, 20 единиц). По сути, формировался прообраз различных систем счисления. В древности существовало множество систем счисления. Имелись системы с основанием 5, 10, 12, 15, 20, 40, 60 и др.

1 См.: Миклухо-Маклай Н.Н. Собр. соч. М.; Л., 1950. Т. 1. С. 141.

40 Весьма интересен вопрос о зарождении астрономических знаний. В последнее время в понимании истоков первобытной астрономии произошли значительные изменения. Ранее истоки развития астрономии связывали лишь с древними цивилизациями Востока (IV- III тыс. до н.э.). Но за последние 40-50 лет археологами накоплен значительный материал, позволяющий утверждать, что еще в палеолите происходило накопление астрономических знаний.

Еще в эпоху мустье (около 100-40 тыс. лет назад) зародилась традиция наблюдения за небесными явлениями, порожденная практикой сезонных промыслов. На стоянках неандертальцев (в пещерах) результаты этих наблюдений фиксировались в разного рода астральных рисунках (круг, крест, группы ямок и др.). Поразительно, что неандертальцы около 100 тыс. лет назад зафиксировали суточное вращение Земли, Полюс мира, выделили направления пространства (север, юг, восток и запад).

В верхнем палеолите (40-10 тыс. лет до н.э.) астральные рисунки усложняются, отражая довольно сложные закономерности поведения Луны, Солнца и др. Около 20 тыс. лет назад существовали определенные приемы счета времени по Луне и Солнцу. В верхнепалеолитических стоянках в разных частях Европы и Азии найдены наскальные изображения, браслеты, пряжки, изделия из бивня мамонта и т.п. с ритмически повторяющимися нарезками и ямками. Анализ этих изображений показал, что их структура и подразделения соответствуют лунным циклам. Можно сказать, что это первобытная форма календаря (10 лунных месяцев - около 280 суток). Например, браслеты устроены так, что особым образом выделяется число 7, а 7 суток - длительность одной фазы Луны. По-видимому, в мезолите (15-10 тыс. лет назад) происходит осознание связи небесных явлений и сезонов года.

Большое значение в фиксации регулярно повторяющихся небесных явлений имело совпадение ритмов природных процессов и общественной жизни, ритмов природы и физиологии человеческого организма. При этом зачатки биологических, астрономических и математических знаний возникали в синкретическом единстве.

41

Так, календарь для людей верхнего палеолита был не самоцелью, а средством решения практических задач, концентрировавшихся вокруг промысла, быта и воспроизводства родовой общины. Ритмика природы (астрономических явлений), ритмика организма человека и ритмика производственной деятельности первобытного социального коллектива связывались между собой. Периоды интенсивного промысла требовали единой регламентации поведения и строгой дисциплины членов родовой общины. Эти периоды чередовались с периодами снятия запретов и сезонными празднествами, т.е с другой формой поведения. На жизнь охотничьей общины также сильно влияли циклические изменения живой природы: сроки беременности основных видов промысловых животных, созревания употребляемых в пищу растений и др. Таким образом, природные ритмы выступали наиболее удобным мерилом (единицей отсчета), позволяющим разграничивать качественно различные периоды жизнедеятельности первобытного человека.

Процессы воспроизводства человека (само существование первобытного коллектива) и процессы воспроизводства животных (как главного предмета промысловой деятельности) соотносились с динамикой, цикличностью в движении небесных тел. В этом отождествлении, пожалуй, и кроются корни олицетворения небесных тел в образах животных. Сейчас у нас широко известны традиции восточного календаря связывать каждый год с названием одного из зодиакальных созвездий, обозначаемых именами животных. Образные (как правило, зооморфные) обозначения многих созвездий сложились еще в верхнем палеолите по меньшей мере 25 тыс. лет назад. Об этом свидетельствуют, в частности, одинаковые наименования ряда созвездий у народов Австралии, индейцев Америки, коренного населения Сибири и в античном Средиземноморье.

Астрономическое познание зарождалось в единстве не только с биологическим, но и математическим знанием. Число не имело тогда еще своего абсолютно самостоятельного, абстрактного значения. Оно обязательно связывалось с неким конкретным природным процессом, множеством. Отсюда, в частности, и истоки числовой магии, мистификации чисел в их связи с какими-либо природными событиями, процессами. Так, число 7 ("магическая семерка") вообще имело в первобытной культуре особое значение: оно связывалось с лунными ритмами (которые трактовались как "рождение" и "умирание" Луны на небе); со структурой Космоса (четыре стороны света + три части "мирового дерева", т.е. корень, ствол, верхушка); с ритмами деятельности самого человека.

42

Фундаментальные свойства физиологии и психики человека также нашли свое отражение в формировании первичных абстракций и количественных понятий первобытного человека. В частности, важная роль числа 7 в астральных мифах и ритуалах палеолита определяется закономерностями психики человека: в экспериментальной психологии постоянство границ оперативной памяти и внимания определяется обычно числом 7 (или 7 ± 2). Целая серия прямоугольных фигур в искусстве палеолита имеет пропорции 1 : 0,62. Это соотношение то же, что и экспериментально установленное в психологии пороговое отношение в процессе восприятия (закон Вебера - Фехнера).

Кроме того, среди множества разнообразных систем счисления (после длительного предварительного их отсева) в итоге преимущественно закрепляется десятеричная система. Это, безусловно, нельзя считать случайным: 10 лунных месяцев беременности, что для эпохи матриархата было очень важным природным ритмом; 10 пальцев рук как главного естественного орудия труда, связывающего предмет труда и цели деятельности человека, и др.

Таким образом, в системе сознания первобытной родовой общины на уровне повседневного стихийно-эмпирического знания был накоплен значительный массив первичных сведений о мире, сложились важные исходные абстракции (и среди них - абстракция количества), разработаны системы счета, календари, зафиксированы простейшие биологические, астрономические, медицинские и другие закономерности. Рациональное знание, накопленное в эпоху первобытной родовой общины, было тем пьедесталом, на котором надстраивалась и развивалась протонаука древнего мира.

1.3. Мифология

Мифологическая картина мира. Высшим уровнем первобытного сознания являлась мифология. Мифология - это некоторый "до-теоретический" способ обобщения, систематизации стихийно-эмпирических, обыденных знаний.

43 Миф есть прежде всего способ обобщения мира в форме наглядных образов. В первобытности отдельные стороны, аспекты мира обобщались не в понятиях, как сейчас, а в чувственно-конкретных, наглядных образах. Совокупность связанных между собой таких наглядных образов выражала мифологическую картину мира.

В качестве оснований, связывающих наглядные образы в мифологии, выступали аналогии с самим человеком, с кровно-родственными связями первобытной общины. Человек переносил на окружающую его действительность собственные черты. В мифе очеловечивалась природа. Для мифа природа есть поле действия человеческих сил (антропоморфизм). В мифологическом сознании мир мыслился как живое, одушевленное существо, живущее по законам родовой общины; мир представлялся некоторой общинно-родовой организацией. Картина мира выступала аналогией картины того рода, в котором сложился данный миф.

В мифологическом сознании человек не выделяет себя из окружающей среды. Для мифа характерно неразличение объекта и мысли о нем; вещи и слова; вымысла, фантазии и действительности; вещи и свойств; пространственных и временных отношений; правды и "поэзии" и др. Миф нес в себе не только определенное обобщение и понимание мира, но и переживание мира, некоторое мироощущение. Миф всегда сопровождается переживаниями, открытыми чувственно-эмоциональными состояниями. В мифе обобщались и выражались желания, ожидания, страдания человека, его эмоциональные порывы. Для мифа свойственны и высокая эмоционально-аффективная напряженность, и значительный динамизм воображения, иконическая полнота воспроизведения содержания памяти, синкретичность и полифункциональность наглядно-чувственных образов.

Своеобразие мифа в том, что он не нацелен на выявление объективных закономерностей мира. Миф выполняет функцию установления идеального (но осознаваемого как реальное) равновесия между родовым коллективом и природой. В мифе нет различия между реальным и сверхъестественным. Поэтому миф как бы достраивает реальные родовые отношения в общине идеальными мифологическими образами, заполняя ими "пропасть" между человеком и природой. Этим самым между природой и человеком поддерживается некоторая гармония, равновесное отношение.

44

В мифологическом понимании мира случайное, хаотическое, единичное, неповторимое не противостоит необходимому, закономерному, повторяющемуся. В мифе выделение черт предмета определяется не его объективными характеристиками, а субъективной позицией хранителя мифа (шамана, колдуна и др.), в русле его индивидуальных ассоциаций. Способ обобщения строится на основе подражания увиденному. Главным средством обобщения выступают умозаключения по аналогии, не разделяющие закономерные и случайные черты предмета. В мифологии имеет место неполная обратимость логических операций (если А + В = С, то для первобытного сознания С - В может быть и не равно А), следствием чего является нечувствительность мифа к логическим противоречиям.

Таким образом, мыслительная деятельность на уровне мифологического сознания качественно отлична от понятийно-мыслительной деятельности эпохи цивилизации. Основные черты наглядно-образного мифологического мышления:

+ преобладание умозаключений по аналогии;

+ обобщение на основе подражания;

+ недецентрированность (или эгоцентризм) отражения;

+ неполнота обратимости логических операций и нечувствительность к логическому противоречию;

+ неразличение случайного, единичного, неповторимого и необходимого, общего, повторяющегося.

К этим чертам можно добавить: трансдуктивный характер связи абстракций (наряду с дедукцией и индукцией); определение предмета по одной его несущественной характеристике; характеристика объекта не на основе выявления соподчинения и иерархической организации его свойств, а посредством простого соединения, связывания известных его свойств (вперемешку существенных и несущественных) и др.

Этнографические исследования показали, что в системе мифологического мышления предметы классифицировались не на основе логических операций, а через наглядные представления об участии предметов в практической ситуации. Так, во-первых, имело место недоверие к исходной посылке силлогизма, если она не воспроизводит наглядный личный опыт; во-вторых, посылка силлогизма не имела всеобщего характера и трактовалась как частное положение; в-третьих, силлогизм легко распадался на три независимых, изолированных частных положения, не связанных в единую логическую систему. Таким образом, мифологическое мышление еще не может обеспечивать логико-понятийное освоение объективных связей мира.

45

Но в то же время миф есть и некоторое своеобразное объяснение мира. Оно определяется прежде всего особыми трактовками причинности, пространства и времени. Объяснить какое-либо событие с точки зрения мифологии - значит рассказать о том, как оно произошло, как оно было сделано, сотворено в прошлом. Причинные связи (как и все другие) первобытный человек выделял в своей деятельности, но фиксировал их как связи между целями и результатами своей деятельности. Поэтому и саму причинность он представлял сначала лишь как волевое действие, акт некоторого созидания.

В мифе существуют также свое, особое мифологическое время и мифологическое пространство. Мифологическое время - это некое далекое прошлое, время Творения Мира богами, "Время великих сновидений", которое качественно отличается от настоящего, от современности. Вместе с тем время Творения - это некая модель, образец современных событий. В мифе все современные события происходят по аналогии с событиями далекого мифологического времени. И только из этой аналогии могут быть объяснены. Мифологическое время легко переходит в мифологическое пространство, и наоборот.

Мифологическое пространство - это пространство родовой жизни, часть мира, в которой появился и функционирует данный род со своим определенным тотемом, т.е. родоначальником, в качестве которого выступает некая вещь - животное, растение или даже неорганический предмет. Время жизни рода и его тотем определяют мифологическое пространство рода. В этом пространстве можно легко перейти из прошлого в настоящее, и наоборот - из настоящего в прошлое. Силы, породившие род, не исчезли, они продолжают существовать, и человек верит, что может легко перейти из пространства окружающих его физических вещей в пространство тех тотемных сил, которые сотворили в прошлом самого человека, его род, общину (в частности, от смерти к жизни и от жизни к смерти).

Таким образом, вся система мифологического объяснения построена на убеждении в реальности мифа, событий мифологического времени и пространства. Отсюда беспроблемность мифологического объяснения: миф как некоторое миропонимание не нуждался в проверке и обосновании.

46

Важно также отметить и повествовательность мифа. Мифологическое объяснение есть некоторое повествование, развернутый рассказ о совокупности и последовательности прошлых событий. Повествовательность мифа стала источником народных эпосов, а затем и эпического искусства.

Но миф не был застывшей совокупностью образов. Миф предполагал определенный динамизм, который проявлялся в постоянном взаимодействии образов, их соотнесении. Важнейшей стороной взаимодействия мифологических образов выступало выявление их противоречивых сторон. Отношения природной среды воспроизводятся мифом в виде бинарно-ритмических оппозиций: пространственно-временных (день - ночь, верх - низ, право - лею, небо - земля и др.); социальных (мы - они, старшие - младшие и др.); на стыке природного и культурного миров (огонь - вода, вареное - сырое и др.); цветовых (красное - белое - черное и др.) и т.п.

Вещам окружающего человека мира (обрядам, предметам быта, одежде, жилью, орудиям труда, украшениям и др.) система мифов придавала определенную символическую значимость, ценность. В мифологическом сознании вещи носили иерархизированный характер. Мифы как бы накладывали на вещи социальные характеристики. Все значимые для человека вещи были реализацией некоторого мифического замысла. Миф выступал и как совокупность чувственных образов, и как неразрывно связанная с такими образами система ценностей. Мифологическая система ценностей определяла знаково-символический статус вещей, поступков людей. В мифе была заложена некоторая система прото-моральных регулятивов, норм и ценностей.

Миф, как и само первобытное общество, исторически изменялся. Ранние мифы - краткие, примитивные, сюжетно неразвернутые, очень простые по содержанию. Бинарно-ритмические оппозиции в самых древних мифах - простейшие, не имеют логических связей, переходов. В наиболее древних мифах мир, Земля, Вселенная часто изображались в облике животного (зооморфное видение мира). В качестве такого животного выступали мамонт, бык, лошадь, черепаха, кит, птицы и т.п. Животных рассматривали как демиургов (творцов) мира. Каждое из них являлось тотемом, олицетворявшим данный род.

47

Например, в древнеиндийских сочинениях присутствует изображение Вселенной в образе жертвенного коня: "Утренняя заря - это голова жертвенного коня, солнце - его глаз, ветер - его дыхание... небо - его спина, воздушное пространство - его брюхо, земля - его пот, страны света - его бока... дни и ночи - его ноги, звезды - его кости, облака - его мясо, пища в желудке - это песок, реки - его жилы, печень и легкие - горы, травы и деревья - его волосы" [1]. У северных народов Вселенная нередко изображалась в образе громадного лося. Леса рассматривались как шерсть огромного космического лося, животные - как паразиты на его теле, а птицы - как вьющиеся над ним комары. Устав от неподвижности, лось время от времени переступает с ноги на ногу, вызывая тем самым землетрясения. Можно привести множество зооморфных мифов, и некоторые из них имели хождение вплоть до сравнительно недавнего времени.

1 Брихадараньяка Упанишада. М., 1964. С. 67.

Широко распространен в первобытных мифах образ мирового дерева. Вселенная представлялась как громадное космическое мировое дерево. В таком дереве четко выявлялись три составные части, каждой из которых соответствовал свой самостоятельный мир: верхушка (где живут духи и боги), столб (скрепляющий Космос) и корень (уходящий в землю, на которой живут люди). По такому чудесному дереву можно проникнуть в иные миры Вселенной; дерево - это путь, по которому боги могут спускаться на землю и возвращаться в божественный мир, на верхушку дерева. Образ мирового дерева не только выражал понимание древними людьми структурной организации Вселенной, но и воплощал идею плодородия (животворные водные ключи, плодородная земля, плоды, цветы и другие атрибуты плодородия).

Образ мирового дерева был присущ, в частности, славянскому фольклору (сказкам, суевериям, преданиям, легендам). Большой знаток народных сказаний, легенд, фантастических образов, Н.В. Гоголь в повести "Майская ночь" устами героини воскрешает древний образ мирового дерева: "А говорят, однако же, есть где-то, в какой-то далекой земле, такое дерево, которое шумит вершиною в самом небе, и бог сходит по нем на землю ночью перед светлым праздником" [2].

2 Гоголь Н.В. Собрание сочинений: В 6 т. М., 1952. Т. I. С. 57.

48 Первобытная мифология развивалась в направлении развертывания, усложнения мифологических сюжетов, обогащения набора исходных образов, более явного выявления логических связей, переходов, а также постепенной замены образов животных и мирового дерева образами людей. Одной из сторон исторического развития мифа был процесс антропоморфизации мифологии, т.е. на смену Вселенной в образе животного или мирового дерева постепенно приходит Вселенная в образе человека. Мироздание в целом приобретает человеческий облик. Такие преобразования мифологии отражали глубинные сдвиги в общинных отношениях при переходе от ранней к поздней родовой общине. Все больше появляется мифов о гигантском космическом первочеловеке, из частей которого был создан видимый мир. Так, в "Ведах", священных книгах Древней Индии, есть рассказ о Пуруше, первочеловеке, из частей которого появились мир, люди, касты людей и др.

В поздних мифах усложняются бинарно-ритмические оппозиции - появляется все больше опосредующих звеньев, становятся более четкими и осмысленными переходы между ними. Одной из относительно поздних и сложных оппозиций является противопоставление Хаоса и Космоса, т.е. беспорядочного, случайного, неоформленного - закономерному, организованному, стройному, целостному. Эта оппозиция интересна тем, что ее постепенное разрешение приводит к формированию представления о закономерно организованной природе, которое явилось важной предпосылкой становления естественно-научного познания.

Вот, например, как изображали происхождение и развитие Космоса древние греки. Вначале существовал лишь вечный, безграничный, темный Хаос, заключавший источник жизни мира. Все возникло из безграничного Хаоса - весь мир и бессмертные боги. Из Хаоса произошла и богиня Земли Гея. Широко раскинулась она, могучая, давшая жизнь всему, что живет и растет на ней. Далеко же под Землей, в ее глубине родился мрачный Тартар - ужасная бездна, полная вечной тьмы. Из Хаоса, источника жизни, родилась и могучая сила, все оживляющая Любовь - Эрос. Так начал создаваться мир. Безграничный Хаос породил еще и вечный Мрак (Эреб) и темную Ночь (Нюкту). А от Ночи и Мрака произошли вечный Свет (Эфир) и радостный светлый День (Ге-мера). Свет разлился по миру, и стали сменять друг друга ночь и день. Могучая благодатная Земля породила беспредельное голубое Небо (Уран), и раскинулось Небо над Землей. Гордо подня-

49

лись к нему высокие Горы, рожденные Землей, и широко разлилось вечно шумящее море. Уран взял в жены благодатную Землю. От их брака произошли: в первом поколении - Океан и Фетида - богиня всех рек; во втором поколении - Солнце (Гелиос); Луна (Селена); Заря (Аврора); звезды, которые горят на небе; все ветры (северный - Борей, восточный - Эвр, южный - Нот, западный - Зефир) и др.

Таким образом, для мифологического сознания характерно перенесение общинно-родовых отношений на природные процессы. Поэтому поиски ответов на вопрос о том, как произошел мир, лежали в плоскости проблемы происхождения общины, рода. А искомые ответы сводились в конечном счете к аналогиям со сменой поколений в пределах рода, племени. В образах богов, героев войн, труда и ремесла, других чувственно-образных персонификациях обобщались отдельные стороны жизнедеятельности родовой общины. Содержанием космогонических мифов выступали картины происхождения богов, смена поколений богов и их борьба между собой. Мифологическая космогония выступала как родоплеменная теогония.

Магия. Первобытное сознание теснейшим образом связано с обрядом, ритуалом и магией. Магия - важная составная часть духовной культуры первобытного общества. Магия - это попытка воздействия на мир (на природу, на человека, на богов-духов) с помощью определенных ритуальных действий, обряда. Магия являлась одним из следствий разложения нижнепалеолитического (первобытное стадо) предметно-действенного сознания (см. гл. 14), на смену которому пришло более развитое мифологическое сознание. Но в духовной культуре первобытной родовой общины связь сознания с деятельностью не исчезла, она лишь стала не прямой, непосредственной, а опосредованной. Формой связи мифа и действия выступила магия. Магический обряд, ритуал - это (имеющая определенный смысл в системе данной мифологии) одновременно и составная часть, и репетиция действия.

Вся жизнь первобытного человека была теснейшим образом связана с магическими действиями. Первобытный человек полагал, что успех любого его дела зависит не столько от объективных условий, его личного мастерства, сколько от того, в каком отношении он находится с теми божественными силами, духами, которые лежат в основе мира, породили его и управляют им.

50

Первобытный миф (в том числе космогонический) не только рассказывался, но и воспроизводился ритуальными действиями (ритуальными плясками, жертвоприношениями и т.п.), магическими обрядами. Собственно говоря, миф в значительной степени и выступал как способ объяснения этих ритуальных действий. Участники такого обряда-праздника "вытанцовывали" представления о жизни и смерти, об отношениях между людьми, между человеком и природой; они как бы приобщались к созиданию мира богами, становились соучастниками творения Космоса из Хаоса.

Для первобытного человека происхождение Космоса из Хаоса - это не только (и не столько) "теоретическая" проблема, но и проблема повседневной жизнедеятельности общины, рода. Иначе говоря, это проблема их реальной социальной практики. "Творение" мира не осталось где-то в далеком прошлом. Поступая определенным (т.е. ритуализированным) образом, человек может поддерживать связи с теми силами (существами), которые сотворили мир. Эти силы не исчезли, они продолжают действовать и сейчас, излучая свою "мощь". И человек в магическом обряде имеет возможность приобщиться к этому могуществу и его использовать.

В магии первобытный человек видел важнейшее средство решения тех проблем, с которыми он повседневно и повсеместно сталкивался. Причем магические процедуры рассматривались им не как нечто подготавливающее, предварительное для самого действия, а как важнейшая составная (часто начальная) часть любого действия (охоты, рыболовства, военных действий и др.). Если первобытному человеку не удавалось выполнить такие предварительные магические процедуры (например, при подготовке к охоте), то он не приступал к самому действию.

Магическое сознание опиралось на две главные "идейные" предпосылки: подобное производит подобное (или следствие "похоже" на свою причину); вещи, когда-либо бывшие в соприкосновении друг с другом, продолжают взаимодействовать и после того, как контакт между ними прекратился. Из первой предпосылки маг, колдун делал вывод, что он может произвести любое желаемое действие путем простого подражания ему. Из второй предпосылки для мага следовало, что все то, что он проделывает с предметом, окажет воздействие на людей, которые однажды с этим предметом были в соприкосновении.

51

Наиболее верным способом решения магических проблем считалось тщательное соблюдение обрядности, традиционности действия. В этом кроются, между прочим, истоки консерватизма мифологического познания мира. Глубинной же базой преодоления консерватизма выступает развитие предметно-практической активности, возрастание преобразовательных возможностей человека [1].

С разложением первобытно-общинного строя магия не исчезла полностью. Она послужила почвой для возникновения в дальнейшем различных ритуализированных действий типа колдовства, чародейства, волшебства, гадания (хиромантия, астрология, каббала и др.), магических заговоров и проч. Значительный магический компонент есть в любой религии. Магия послужила также одним из источников средневековой алхимии. В эпоху Возрождения магия оказала определенное воздействие на генезис классического естествознания. Впоследствии пути магии и науки расходятся окончательно.

1 Эта закономерность появилась уже в первобытном обществе. Как показали этнокультурные исследования, преодоление традиционализма, консерватизма успешнее было в тех обществах, где поощрялся активный манипуляционный подход к физическому миру, где действие оценивалось по его результату. Менее успешно консерватизм изживался в тех обществах, где в действии, поступке усматривали прежде всего определенное личностное отношение к тем или иным членам коллектива.

2. НАУКА В ЦИВИЛИЗАЦИЯХ ДРЕВНОСТИ

Научным познание мира становится на новом уровне исторического развития, пришедшем на смену эпохе первобытной родовой общины, - на уровне цивилизации. Переход от мифологического к научному познанию был сложным, многообразным, противоречивым процессом, растянувшимся на многие тысячелетия.

2.1. Становление цивилизации

2.1.1. Неолитическая революция. В X-IX тыс. до н.э. наметило переход к качественно новому этапу развития каменного века, получившему название неолита - нового каменного века. Неолит характеризуется прежде всего значительным совершенствованием техники обработки камня. Усложнились операции по обработке камня - появились сверление, шлифование, распиливание и другие операции. С их использованием создавались совершенно новые специализированные и высокопроизводительные виды каменных орудий, а также орудий из дерева и кости. Была изобретена технология производства тканей и глиняной посуды. Появились и совершенствовались первобытные транспортные средства (сани, лыжи, лодки). Значительно повысилась производительность труда.

Уже в конце верхнего палеолита значительно возросло антропогенное давление на природу. Загонно-облавная охота на крупных животных привела к истреблению многих видов животных (пещерный медведь, пещерный лев, мамонт, шерстистый носорог и т.п.) и значительному сокращению других (зубр, дикая лошадь и т.д.) и в конце концов к первому в истории экологическому и экономическому кризису. И хотя в мезолите были изобретены лук и стрелы, стало более интенсивным собирательство и были освоены приемы специализированной охоты (чему соответствовал, в частности, и новый быт, позволявший создавать сезонные, периодически заселявшиеся поселения), тем не менее кризис пре-

53

одолен не был. Охота и собирательство постепенно исчерпывали свои возможности - им на смену должен был прийти новый тип хозяйства. Все эти и другие связанные с ними обстоятельства, включая и такой важный фактор, как накопление опыта и знаний, привели к кардинальному перевороту в системе материального производства - неолитической революции.

Смысл этой революции в системе материального производства состоял в переходе от присваивающей экономики к производящей, т.е. от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству. Люди научились сеять хлеб, который обеспечивал бесперебойное питание в течение всего года, разводить скот, регулярно снабжавший человека мясом (кроме того, молоком, сыром, шкурами, кожей, шерстью и др.). Экологический (и экономический) кризис был преодолен. Жизнь родовой общины стала более обеспеченной, стабильной; люди стали меньше зависеть от природной среды, значительно повысилось общественное благосостояние. Неолитическая революция была первым звеном цепи последовательных преобразований системы общественной жизни, в результате которых в конечном счете возникла цивилизация, а вместе с ней и наука.

По современным археологическим данным, первичными очагами земледелия и скотоводства являлись (в разное время) следующие области ойкумены: Передняя Азия, Северо-Восточная Африка, Юго-Восточная Азия, Центральная Америка (Мезоамерика) и андийский регион Южной Америки. Наиболее древний из них - Передняя Азия, ее лесостепные и предгорные области.

По имеющимся сейчас данным, первым злаком, который люди одомашнили, был, по-видимому, ячмень. В X-VIII тыс. до н.э. его уже сеяли в Малой Азии, на западных склонах Иранского нагорья и Палестине. В малоазийском культурном комплексе Чатал-Хююк (вторая половина VII - первая половина VI тыс. до н.э.) культивировались уже 14 видов растений, среди которых главную роль играли пшеница, ячмень и горох. Но в горных условиях земледелие мало продуктивно. Только в результате миграционных движений в речные долины субтропического пояса земледелие получило простор для своего победного развития. За 4000 лет земледелие распространилось по всей западной части Старого Света.

54

Основным орудием древних земледельцев была сначала палка-копалка для рыхления почвы. В дальнейшем (но не везде) к ней добавилась мотыга (палочно-мотыжное земледелие). Скотоводство сложилось на 2000 лет позже, но тем не менее земледелие, вероятно, никогда не было единственной формой хозяйства; на ранних этапах своего становления оно комбинировалось с охотой. Помощником человека на охоте выступала одомашненная еще в верхнем палеолите собака.

Одомашнивание животных (горного козла, азиатского муфлона) началось в VIII-VII тыс. до н.э. в горных районах Восточной Турции, Западного Ирана, Сирии, Междуречья, Палестины. В VII-VI тыс. до н.э. в Средней Азии, Северной Африке и на Балканах были одомашнены продуктовые животные - поставщики мяса (мелкий рогатый скот, свинья, коза, овца и др.). Несколько позже были одомашнены крупный рогатый скот, тягловые животные (осел, верблюд, северный олень, лошадь), которые служили основным источником механических усилий до появления первых машин. Одомашнивание животных и растений в основном завершилось во II тыс. до н.э. С этого времени существует современный видовой состав домашних животных и культурных растений.

Переход первобытных общин к земледелию и скотоводству -достаточно длительный процесс, сопряженный со значительным изменением образа жизни - переходом к оседлости. Закономерно, что на первых порах новые формы хозяйства (земледелие и скотоводство) сочетались со старыми (охотой и собирательством), занимая подчиненное место как второстепенный уклад. Длительность такого сосуществования двух укладов (присваивающего и производящего) определялась природно-географической и социальной обстановкой, в которой жила и трудилась родовая община. Переход к производящему хозяйству происходил быстрее там, где складывались неблагоприятные условия для охоты и собирательства, где кризисные ситуации, высокая плотность населения не позволяли ограничиваться охотой и собирательством, ставили человека перед необходимостью радикально изменять обстоятельства своей жизнедеятельности.

Формы первичных систем земледелия были различными в разных регионах из-за различных природных и социально-культурных условий. Наиболее продуктивным было лиманное земледелие, развитие которого привело (в VII тыс. до н.э.) к ирригационному земледелию. В Двуречье в условиях искусственного орошения урожай ячменя был устойчивым и достаточно высоким - до 1200-1400 кг/га. (В Древнем Шумере урожай с 1 га мог

55

прокормить в течение года три семьи, а обработка такой площади занимала всего 40-50 рабочих дней.) Также получило развитие богарное земледелие (когда посевы производились накануне дождей). В некоторых регионах для повышения плодородия траву и кустарники предварительно поджигали - так закладывалось паловое земледелие, которое впоследствии в лесистых зонах привело к подсечно-огневому земледелию.

Дальнейшее развитие земледелия было связано с его интенсификацией - освоением новых приемов земледелия (чередование посевов различных культур, применение удобрений, совершенствование рыхления почвы, появление огородничества, садоводства и т.п.), переходом от палочно-мотыжного земледелия к пашенному (V-IV тыс. до н.э.). Усложнение земледельческой техники и всего земледельческого производства привело к более широкому участию в нем мужской части общины. Более интенсивно стал применяться детский труд.

Параллельно и в тесной связи с земледелием развивалось скотоводство. На ранних этапах оно характеризовалось, по-видимому, содержанием небольших поголовий в основном мелких животных (козы, овцы, свиньи и др.), а позднее и более крупных (буйволы, ламы, крупный рогатый скот). Уход за скотом сводился к минимуму, скот находился преимущественно на вольном выпасе. В дальнейшем появилось стойловое содержание скота; а уже относительно поздно - кочевничество (номадизм).

В эпоху одомашнивания животных и растений, выведения их из зон естественного обитания древними селекционерами интенсивно накапливались и широко, плодотворно использовались разнообразные знания об анатомии, физиологии, экологии животных и растений. Сначала бессознательно, а затем осознанно они использовали искусственный отбор, осваивали его закономерности и требования (оставление лучших животных на племя, отбор лучших растений для посева и др.).

Доместикация животных содействовала развитию транспортных средств. Если еще в мезолите лодки стали универсальным видом транспорта, осваивались водные артерии, для передвижения широко использовались лыжи и санный транспорт, то в неолите для передвижения саней и волокуш начали привлекать домашних животных (лошадь была одомашнена в IV тыс. до н.э., а верблюд - в V тыс. до н.э.). В III тыс. до н.э. с появлением колес-

56

ных повозок осуществился по сути революционный переворот в средствах транспорта. Скорость передвижения больших коллективов людей увеличилась почти в 10 раз (с 3,7 до 35-38 км/ч), благодаря чему стали возможны далекие миграции значительных масс людей и даже целых этносов, появились предпосылки для возникновения развитых форм номадизма. Этот революционный переворот нашел отражение в мифологии кочевников - появились мифологические образы колесницы, запряженной лошадьми (Солнце как символ колеса, колесница - бога Солнца и др.).

В неолите значительно изменяется образ жизни земледельцев, их быт: упрочилась оседлость, совершенствовалось домостроительство - дома стали более прочными, долговременными, благоустроенными. Уже в VII тыс. до н.э. (культурный комплекс Иерихон А) внутренняя часть дома, построенного из сырцового кирпича, состоит из нескольких частей, разделенных перегородками. Одни из них предназначены для жилья, другие играют роль хозяйственных складов и закромов. Пол жилых помещений оштукатурен, зачастую окрашен или даже покрыт росписями, нередко укрыт циновками, которые плелись костяными орудиями. В разные цвета окрашены стены. Между домами располагались небольшие дворики, где находился очаг и приготовляли пищу. Из глины лепили фигурки людей и животных, которые и носили культовый характер, и украшали жилье.

Рост благосостояния, материальной обеспеченности, надежность нового образа жизни, относительное жизненное благополучие по сравнению с кочевым охотничьим бытом, его зависимостью от стихии случайностей - все это нашло отражение в первых письменных памятниках. Так, в "Авесте", священной книге древнеперсидской религии зороастризма, создававшейся во II тыс. до н.э., следующим образом восхваляется новый образ жизни:

Какое место на земле является наилюбезнейшим? - Поистине там, где праведный человек... воздвигает дом, наделенный огнем и млеком, женой, детьми и хорошими стадами, в этом доме тогда обилие скота, обилие детей, обилие огня и обилие всякого житейского добра, и там... где возделывают побольше хлеба, трав, растений и съедобных плодов, где орошают сухую почву или осушают почву слишком влажную [1].

1 Литература Древнего Востока. Иран. Индия. Китай. Турция. Тексты. М., 1984. С. 8.

57

Важнейшим экономическим следствием перехода к производящему хозяйству явилось возникновение регулярного избыточного продукта, т.е. продукта, который превышает минимально необходимые потребности человека и поэтому может свободно отчуждаться, не обрекая общину на гибель. Первобытная родовая община была способна произвести лишь жизнеобеспечивающий продукт (необходимый для поддержания такого существования членов коллектива, при котором человеческий организм не претерпевал патологических изменений, а коллектив не вымирал).

Избыточный продукт, концентрация значительных пищевых ресурсов в общине, возросший обмен, а вместе с ним и расширение экзогамии привели к значительному росту народонаселения (его часто характеризуют как первую демографическую революцию). Существуют данные о том, что в период с VIII по IV тыс. до н.э. численность населения нашей планеты увеличилась с 5 млн до 90 млн человек; в районах распространения земледельческих культур средняя плотность населения по сравнению с эпохой присваивающего хозяйства возрастает с 5-7 человек до 1000 человек на 100 км [1]. Не удивительно, ведь возникшее в результате неолитической революции скотоводство было продуктивнее охоты в 20 раз, а земледелие - продуктивнее собирательства в 400-600 раз. Появление избыточного продукта было величайшим революционным актом в развитии производительных сил; оно создало предпосылки для коренного преобразования всей общественной жизни.

1 Неолитическая революция имела и негативные последствия. Главное из них - экологический кризис, вызванный тем, что резкое увеличение численности домашних животных, земледельческих угодий происходило за счет сжигания лесов, сокращения их площадей, а это в свою очередь вело к снижению уровня рек, грунтовых вод, опустыниванию обширных территорий. (Так, в мезолите Сахара была богатейшей саванной. Бесконтрольное развитие скотоводства превратило ее в пустыню: пересохли реки, исчезли озера, вымерли животные.) Человечество вышло из этого кризиса благодаря передвижению на север и освоению новых территорий, освободившихся после таяния ледников, а также развитию поливного земледелия в долинах рек.

Освоение металлургии стало локомотивом развития производительных сил, позволившим упрочить, закрепить и развить те социально-экономические сдвиги, которые были достигнуты в ходе неолитической революции, прежде всего становление ремесла. Применение металлов в материальном производстве, в быту, в средствах транспорта, военной технике было величайшим, революционным по сути, переворотом в технической вооруженности человека. В истории развития металлургии очень много еще не вполне ясного, много спорных моментов. И тем не менее в общих чертах этот процесс можно представить следующим образом.

58

Еще в палеолите (примерно 20 тыс. лет назад) в Костенках при производстве темно-вишневых красок путем обжига в костре железистых конкреций из местных песков получали в качестве побочного продукта железо. Но общественной потребности в металлах тогда еще не сложилось. Первый металл, который освоил человек, была медь. Исторически первой формой освоения меди была обработка самородной меди, сначала способом холодной ковки, а затем - горячей ковки и отжига. Следующий этап - получение меди из руд и литье. И лишь впоследствии - получение сплавов меди, прежде всего бронзы.

Наиболее древний из зафиксированных археологами районов обработки меди - Передняя Азия. Кузнечная обработка самородной меди, добываемой из залежей Эргани (Юго-Восточная Анатолия), зафиксирована на уровне VII тыс. до н.э. Начиная с середины V тыс. до н.э. на Ближнем Востоке, в Иране появляются крупные литые медные изделия - топоры, кинжалы, серпы и др. По-видимому, в V тыс. до н.э. начинается плавка медных руд, происходит развитие рудного дела, разработка рудников. Во второй половине V - первой половине IV тыс. до н.э. сложилось бронзолитейное производство (сначала мышьяковистые, а затем и оловянистые бронзы). На первых порах из меди и бронзы производились не предметы хозяйственного назначения (чего, казалось бы, следовало ожидать), а оружие и предметы роскоши, престижа - бусины, иглы, пронизки и т.п. Для массового производства сельскохозяйственных орудий металла просто не хватало; кроме того, на этапе становления металлургии престижное использование металлов монополизировала знать.

Первые зафиксированные археологами железные вещи, изготовленные методом ковки из метеоритного железа восходят к первой половине V тыс. до н.э. (Иран) и IV тыс. до н.э. (Египет). Освоение рудного железа относят ко второй половине IV - первой половине III тыс. до н.э. (Анатолия [1]).

1 Существует мнение, что рудное железо могло быть вторичным продуктом медного металлургического производства, в котором железная руда использовалась в качестве флюса.

59

На первых порах развития черной металлургии железо ценилось очень дорого, считалось редким металлом и использовалось лишь для изготовления предметов роскоши. Только после открытия технологии науглероживания железа, что делало его значительно тверже, были освоены залежи железных руд (конец II тыс. до н.э., Восточное Средиземноморье), произошел переход к массовому производству железа. Это в свою очередь дало возможность коренным образом преобразовать технику, орудия сельскохозяйственного производства.

Использование металлических орудий повышало производительность труда в несколько раз. Железные топоры позволили ускорить наступление человека на леса, облегчали освоение новых пространств и угодий. На основе железного лемеха был создан настоящий плуг и интенсифицировано сельскохозяйственное производство. Кроме того, исключительно важную роль начинает играть ремесленное производство, а также развитие горного дела, истоки которого уходят в эпоху неолита, когда была налажена шахтовая добыча кремния.

Для возникновения раннеклассовых отношений производство металла не являлось необходимостью. Во многих регионах мира (например, в Полинезии) они сложились на основе дометаллургической, каменной технологии. Использование металлов было побочной, вторичной стороной становления производящего хозяйства, которая имела место далеко не везде. Но создание черной металлургии, массовое производство и широкое использование железа стали важным фактором ускорения процессов классообразования.

2.1.2. Рационализация форм деятельности и общения. Присваивающее хозяйство задавало тот тип отношения человека к миру, при котором человек был только пассивным потребителем даров природы, по сути, выступал лишь одним из звеньев существовавших в ту эпоху биогеоценозов. Только активное, преобразовательное отношение к природе могло открыть простор для развития производительных сил, общественных отношений, новых форм сознания. Активное производственное отношение к миру ставит человека в положение инициативного, деятельного полюса в системе отношений человек - мир. Использование сил природы здесь определяется уже не природой, но возможностями и потребностями человека: чем более активен, динамичен, инициативен субъект, тем в большей степени он может освоить объект, при-

60

родные стихии, приспособить их к своим потребностям. Переход к производящему хозяйству - необходимое условие обособления человека как самостоятельной творческой и созидающей силы, формирующей свою культурно-историческую среду обитания, "чувственно-сверхчувственную" природу. Кроме того, переход к производящему хозяйству определил и новый тип отношений между людьми, новый тип духовности, качественно отличный от родового мифологического сознания, и новый тип трансляции культурных достижений от одного поколения к другому.

Базой для преодоления первобытного традиционализма, консервативности мифологического сознания, развития рациональной составляющей деятельности выступала необходимость во все больших масштабах контролировать и корректировать многообразные условия, процессы и результаты новых типов деятельности и форм общения. Ведь между целью и результатом деятельности возникает все больше опосредующих звеньев и факторов, без учета которых достижение цели не реально. Такие опосредующие звенья сами по себе становятся промежуточными целями деятельности, а потому должны быть зафиксированы сознанием в качестве устойчивых, определенных абстракций.

Совершенствование системы деятельности, трудовых процессов, разведение во времени и пространстве целеполагания, целереализации и результата деятельности (что и имело место в системе производящего хозяйства) было важным, но далеко не достаточным условием его разрешения. Оно усложняло структуру сознания в той его сфере, которая обслуживала формы деятельности, но не затрагивало тех аспектов функционирования сознания, которые обеспечивали процессы общения. Первое должно было дополняться вторым: сфера сознания, регулирующая формы общения, также должна была перестраиваться с тем, чтобы отражать и воспроизводить ситуации опосредованного общения. Эта грандиозная историческая задача реализовывалась по мере становления и развития сначала форм обмена [1], а затем и возникновения общественного разделения труда.

1 Обменом называется переход продуктов человеческого труда от одного лица, являющегося собственником этого продукта, в собственность другого лица, возмещающийся некоторым встречным продуктом или его знаком. В качестве такого знака в настоящее время чаще всего выступают деньги. В ходе исторического развития обмен приобретал разные формы, претерпел различные модификации.

61

В первобытном родовом коллективе, где господствовала общественная собственность на средства производства и предметы потребления, экономические отношения между его членами носили распределительный, а не обменный характер. Межобщинный обмен в обществах охотников, собирателей, рыболовов носил случайный, спорадический характер, поскольку каждая община в принципе обеспечивала сама себя пищей и всем необходимым. Глубинные истоки обмена лежат в системе личностных и престижных отношений внутри рода, конкретный смысл которых определялся образами и символами мифологического сознания [1]. С появлением устойчивого избыточного продукта, а также специализации родов, семей, индивидов и общин на отдельных видах труда, с возрастанием значения межличностных связей престижный обмен постепенно преобразуется в устойчивый экономический обмен.

1 Исторически первой формой обмена был, по-видимому, дарообмен, обмен подарками (на основе взаимности и эквивалентности). Последний был сначала прежде всего способом установления личностных связей между индивидами, а впоследствии - способом повышения престижности, социального статуса внутри общины. Материальный интерес в даре не был преобладающим. Предметами обмена служили не только материальные ценности, но и талисманы, пиры, военная помощь, ритуалы, женщины и др. Дар носил коллективную природу. Дарил не индивид - в любом случае субъектом обмена выступал род. Дар предполагал обязательность ответного дара; отсутствие ответного дара, неспособность к ответному дару вела к потере престижа и репутации.

На базе разделения труда между различными общинами, специализации общин на производстве определенных видов продукции (растениеводства, скотоводства, ремесла) постепенно складывается высшая форма обмена - обмен товарами (товарообмен). Как известно, товаром называется вещь, созданная трудом человека и предназначенная для обмена на другой продукт труда. Обмен товарами возможен в силу того, что все товары имеют нечто общее - овеществленный в них абстрактный человеческий труд, который и является субстанцией их стоимости.

На самых ранних этапах экономического обмена вещи не создавались специально для обмена, а спорадически обменивались на другие вещи, как правило, созданные в другой общине. Впоследствии экономический обмен становится более или менее систематическим. Часть продукта начинает производиться специально для обмена, т.е. на этом этапе зарождается товарное производ-

62

ство. На следующем историческом этапе развития товарообмена из массы товаров выделяется один, который становится всеобщим эквивалентом, т.е. через него выражается стоимость всех других товаров. В качестве всеобщего эквивалента выступали и скот, и слитки металла, и редкие камни. Когда роль всеобщего эквивалента закрепляется за каким-либо одним товаром, вытеснившим другие, такой товар становится деньгами.

Каждый новый шаг в развитии форм обмена сопровождался и глубинными преобразованиями системы сознания: совершенствовались звенья идеального целеполагания, разводились целеполагание и целереализация, усложнялись способы выработки абстракций; сами абстракции становились все более и более устойчивыми, независимыми от ситуаций непосредственного восприятия. Здесь историческим критерием наиболее развитых состояний служит денежный товарообмен, который невозможен без развитых форм абстрагирования мира: абстрактный труд мог выражаться в денежной форме стоимости только при том условии, что сам человек уже обладает достаточно развитой способностью к абстрактному моделированию ситуаций, как угодно далеко отнесенных в будущее. А поскольку в денежный товарообмен явно включается ситуация риска, то сознание не только должно проектировать будущее, но и быть способным достаточно эффективно блокировать эмоционально-аффективную регуляцию мотивационных состояний. Иначе говоря, здесь не только мотив определяет цель, но и цель, и возможности целереализации оказывают воздействие на мотивационную сферу. На этом пути развивается самосознание.

Постепенно первобытный тип непосредственного общения сменяется новыми типами общения, новыми социальными отношениями, присущими цивилизации. Человек достигает такого уровня, когда его деятельность и общение организуются с позиций не непосредственно-ситуационной включенности, а ясного осознания содержания любых возможных (в том числе будущих и не требующих непосредственного пространственного взаимодействия субъектов) ситуаций общения. Цивилизация строится на способности человека мысленно соотносить непосредственные условия своей деятельности и общения с такими же условиями других людей, которые осуществляются в любое время и в любом месте. С появлением такой способности формируется новый тип единства людей, когда объединяются лица не только незнакомые,

63

но даже и никогда не находившиеся (и не могущие находиться) в одно время в одном месте. Иначе говоря, человек, прежде чем стать цивилизованным, должен был научиться общаться не просто с другими, чужими ему людьми, но и свободно чувствовать себя в ситуации общения с воображаемым партнером, с его знаково-символическими, образными проявлениями. Знак вещи, ее образ и сама вещь должны были разделиться настолько, чтобы они воспринимались как отдельные сущности, хотя и связанные между собой.

2.1.3. Разделение труда и развитие духовной культуры. Необходимой стороной становления цивилизации выступало развитие форм разделения труда [1]. Превращение обмена из случайной, спорадической в необходимую форму жизнедеятельности человеческих коллективов осуществлялось, по-видимому, путем развития сначала межобщинной, а затем и внутриобщинной специализации. В свою очередь развитие специализации способствовало значительному росту производительности труда, что закрепляло и развивало специализацию и разделение труда. Определенные виды производственной деятельности все больше закреплялись за отдельными общинами, семьями, товаропроизводителями. Так формировалось общественное разделение труда.

1 Разделение труда состоит, во-первых, в разделении трудового процесса на отдельные операции (технологическое разделение труда) и, во-вторых, в закреплении определенных видов деятельности за отдельными лицами или группами людей (естественное и общественное разделения труда). В первобытной родовой общине существовало естественное разделение труда: по половому (мужчины специализировались на охоте, женщины - на собирательстве) и по возрастному признакам (дети и старики выполняли особые, упрощенные производственные функции).

В неолите сложились различные виды специфического хозяйства и межобщинного обмена:

+ между племенами, которые преимущественно занимались охотой, рыболовством и собирательством, и племенами, которые в большей степени занимались земледелием и скотоводством и постепенно переходили к оседлому образу жизни;

+ между различными земледельческо-скотоводческими оседавшими племенами;

+ между земледельцами-скотоводами и рыболовами;

+ между рыболовами и охотниками; и др.

64 Но первое крупное разделение труда вырастало не из любой формы межобщинного обмена, а из такой, которая была исторически перспективной, содействовала развитию товарного обмена, максимально стимулировала экономические интересы производителей, приводила к максимально возможному (в тех условиях) росту производительных сил и производительности труда, способствовала появлению регулярного (и возрастающего) устойчивого избыточного продукта. Таким условиям удовлетворяло межобщинное разделение - выделение земледельческо-скотоводческих племен из племен, занимавшихся охотой, собирательством, рыболовством и ведущих по преимуществу кочевой образ жизни.

Последующие крупные общественные разделения труда состояли в отделении от земледелия кочевого скотоводческого хозяйства, а затем и ремесла. Ремесленное производство (обслуживание внешних заказчиков или рынка) нужно отличать от домашних промыслов (производство изделий в домохозяйстве для внутреннего потребления). Ремесло связано со специализацией, особым профессионализмом, индивидуализированными знаниями и навыками, которые часто хранились в тайне и передавались по наследству от отца к сыну.

Становление ремесла из домашних промыслов земледельческих общин было достаточно длительным и многоэтапным. На начальных этапах - появление работы на заказ; в дальнейшем - формирование рынка для обмена товаров и, наконец, окончательное отделение ремесленного производства. Сначала ремесло, по-видимому, не оказывало существенного влияния на рост производительности сельскохозяйственного труда, поскольку было ориентировано преимущественно на производство престижных товаров, военного снаряжения, транспортных средств. Нацеленность на рост средств производства у ремесла появляется скорее всего в эпоху освоения металлургии, но не в самом ее начале. Современные археологические данные свидетельствуют, что бронзовые орудия начинают применяться в сельском хозяйстве только со второй половины II тыс. до н.э.

65

Отделение ремесла имело очень важные последствия для становления цивилизации. Прежде всего отделение ремесла было тесно связано с другими общественными процессами; так, от непосредственного участия в производстве продуктов питания освобождались лица, специализировавшиеся на организации производства и управления и на выполнении идеологических функций. Иначе говоря, отделение ремесла от земледелия теснейшим образом сопрягалось с отделением физического труда от умственного. Кроме того, оно было важнейшим условием становления города, отделения города от деревни. Древнейший город возник не просто как поселение ремесленников на перекрестке торговых путей, но как средоточие всех существовавших в ту эпоху форм активности людей, как место концентрации цивилизационно продвинутых форм деятельности и общения, требующих абстрактного и динамического сознания.

Ремесленное производство обладает рядом принципиально новых черт, которые ставят его в особое положение по сравнению с предшествующими типами производства.

Во-первых, оно удовлетворяет не столько биологические (видо-специфические) потребности человека, сколько его социально-культурные потребности.

Во-вторых, производительность ремесленного производства не определяется жестко природными факторами, как в сельскохозяйственном производстве, а во многом зависит от производственных навыков, профессионализма, знаний самого производителя. В отношении человек - мир активная сторона зримо перемещается к субъективному полюсу ("человек").

В-третьих, в ремесленном производстве в непосредственное взаимодействие ставятся два природных объекта (предмет труда и средства труда), а результатом взаимодействия необходимо выступает проявление объективных (не зависящих от субъекта, человека) характеристик этих предметов.

Ранние формы товарообмена осуществлялись без каких-либо особых посредников, а самими производителями (членами их семей) и покупателями. Но такой обмен малоэффективен, сдерживает развитие ремесленного производства, поскольку производитель много времени тратит на реализацию своего товара. Постепенно из среды ремесленников и их семей выделяется группа лиц, непосредственно обеспечивающая реализацию, обмен товаров, - купцы, торговцы. Анализ различного рода знаков собственности (печатей, штампов, пломб и др.), глиняных сосудов, выполнявших роль "посылок", остатков разрушенных городов, архитектурных сооружений позволяет сделать вывод, что в конце IV - начале III тыс. до н.э. в Месопотамии уже существовало сословие купцов, торговавших преимущественно престижными товарами, предметами роскоши, обслуживавших храмовые сооружения, родовую знать.

66

Таким образом, развитие в неолитическую эпоху производительных сил, создание производящего хозяйства, земледелия и скотоводства, появление избыточного продукта, развитие обмена и формирование общественного разделения труда создали совершенно новую ситуацию в обществе. Сложились условия для качественного усложнения структуры общества, для нового его структурирования, установления не только нового типа организации производства, но и новых типов связей между людьми во всех сферах общественной жизни. Основные направления перестройки общества в эту эпоху - установление и развитие экономического обмена, социального и имущественного неравенства, обособление собственности, возникновение классов, государства, городов, качественная перестройка общественного сознания, рационализация духовной жизни как доминанта ее развития.

Неолитическая революция привела в конечном счете и к кардинальным преобразованиям в сфере духовной культуры, в общественном сознании. Мифология не могла обеспечить нормального ориентирования человека в новых формах производственной деятельности и в новых социальных связях. На смену первобытному мифологическому сознанию формировался новый исторический тип сознания, новый тип духовной культуры.

Во-первых, возникновение общественного разделения труда имело глубочайшие последствия для становления человеческой индивидуальности, развития духовного мира личности.

В образе жизни постепенно выделяются две сферы:

+ личной, повседневной, бытовой жизнедеятельности с соответствующим сознанием, обслуживающим структуры повседневности;

+ производственной, трудовой, определяемой общественными условиями труда жизнедеятельности, которой соответствовало рационалистически-ориентированное сознание.

Внутренний мир человека значительно усложнился за счет окончательного закрепления различий между социальными и личными, семейно-бытовыми интересами, представлениями, оценками, знаниями и т.п. Цивилизация развивается именно в русле

67

становления и укрепления сферы социально мотивированной регуляции поведения индивида, когда в системе ценностей предпочтение отдается общественным условиям жизнедеятельности, а не мотивам бытовой повседневности, сиюминутного ситуационного реагирования.

Усложнилась (стала еще более опосредованной и диверсифицированной) как система мотивов, так и ее связи, с одной стороны, со сферой целеполагания, а с другой - со сферой потребностей. Появились условия для существования глубокого внутреннего конфликта, повышенных токов духовной напряженности, драматизма во внутреннем мире личности. Именно поэтому цивилизованность всегда драматична. А главный сюжет "драмы цивилизации" - это борьба социально и личностно мотивированного во внутреннем мире человека, выступающая, как правило, в ипостаси борьбы добра и зла.

Во-вторых, происходит социально-классовая поляризация общественного сознания, формируются идеология и психология классового разделения общества.

В-третьих, единое, целостное, синкретическое первобытное мифологическое сознание дифференцируется на относительно самостоятельные формы общественного сознания (основные компоненты духовной культуры) - религию, мораль, искусство, философию, политическую идеологию, правосознание и, наконец, науку.

Исторически процесс дифференциации был весьма длительным. Каждая форма общественного сознания имела собственную историю и логику отпочкования, обособления от системы первобытного сознания. По-видимому, ценностные формы сознания (мораль, религия, политическое сознание, правосознание) складывались сначала более интенсивно по сравнению с формами рационального сознания - с наукой и философией. Это связано с тем, что в данную эпоху наиболее быстрыми, динамичными и множественными, прямо воздействующими на сознание, были изменения не в формах деятельности, а в системе социальных связей и отношений, функционирование которых обеспечивается именно ценностной сферой сознания.

68

2.1.4. Возникновение письменности. Возникновение письменности было грандиозным по своей исторической значимости и последствиям событием. Письменность по сравнению с речью - принципиально новое средство общения, позволяющее закреплять, хранить и передавать речевую информацию с помощью знаков. Письменные знаки - это материальные предметы-посредники в общении людей между собой.

В отличие от непосредственного речевого общения письменность способна преодолевать пространственные и временные границы общения людей, выходить за пределы непосредственного взаимодействия субъектов, развертывать содержание общения в пространстве и во времени.

С возникновением письменности процесс общения приобретает как бы два новых "измерения" - историческое и географическое. Один безвестный египетский писец свыше 4000 лет назад, размышляя о значении письма, записал на папирусе: "Человек исчезает, тело его становится прахом, все близкие его исчезают с поверхности земли, но писания заставляют вспомнить его устами тех, кто передает это в уста других. Книга нужнее построенного дома, лучше роскошного дворца, лучше памятника в храме".

В истории письменности (и особенно ее конкретных видов) еще немало тайн и загадок. Не все детали этого процесса в полной мере прояснены наукой, и это и не удивительно: ведь процесс становления письменности длился тысячелетия (начиная, возможно, с верхнего палеолита). И тем не менее основные этапы этого процесса уже выявлены, достаточно обстоятельно изучены и сейчас мало у кого вызывают сомнения.

Принято считать, что первые, зачаточные формы неречевых (дописьменных) средств передачи информации связаны с так называемым предметным письмом. Предметное письмо - это совокупность предметов, вещей, которые искусственно создавались (или сочетались из природных вещей) одним человеком (или группой) для передачи какой-либо информации другому человеку (группе). В качестве таких предметов служили воткнутые у тропы ветки, зарубки на дереве, узоры из камней, информирующие идущих следом соплеменников о направлении движения, дым от костра как знак опасности, пучокстрел как символ объявления войны и др. Вполне вероятно, что предметное письмо широко применялось уже в эпоху верхнего палеолита. С помощью предметного письма, а также магических ритуалов и символов человечество в течение длительного времени осваивало знаковую функцию вещей - способность определенной вещи указывать на нечто другое, принципиально отличное от самой этой вещи, - на другие вещи, явления, процессы.

69

Но предметное письмо носит абстрактный характер и, как правило, требует предварительной договоренности для своего адекватного понимания. Если ее нет, то информация может быть понята неверно. Ярким примером здесь может служить рассказ древнегреческого историка Геродота о том послании, которое скифы направили вторгнувшемуся в их страну персидскому царю Дарию. Они составили предметное письмо из птицы, мыши, лягушки и пяти стрел. Дарий извлек из этого послания смысл, противоположный тому, который вкладывали скифы [1]. Следствием стала гибель персидского войска.

1 Геродот так излагает этот случай: "Дарий полагал, что скифы отдают себя в его власть и приносят ему (в знак покорности) землю и воду, так как-де мышь живет в земле, питаясь, как и человек, ее плодами; лягушка обитает в воде; птица же больше всего похожа (по быстроте) на коня, а стрелы означают, что скифы отказываются от сопротивления" (Геродот. История. Л., 1972. С. 219-220). На самом деле скифы имели в виду совсем иное: "Если вы, персы, как птицы, не улетите на небо, или, как мыши, не зароетесь в землю, или, как лягушки, не поскачете в болото, то не вернетесь назад, пораженные этими стрелами" (Там же. С. 220).

Следующий шаг в становлении письменности состоял в переходе к использованию изобразительных средств закрепления информации. Первые изобразительные средства представлены рисуночным письмом - пиктографией.

Пиктография - это фиксация и передача информации с помощью рисунков. Пиктографическое письмо появилось в верхнем палеолите в период расцвета первобытного общества. С помощью последовательного размещения ряда рисунков, изображающих отдельные конкретные предметы, передается информация о хозяйственных, общественных, военных и других ситуациях. Пиктографическое письмо имело множество несомненных достоинств, которые определили возможности его развития в более высокие формы письменности, вплоть до фонетической. К числу этих достоинств следует отнести:

+ возможность вводить новые промежуточные звенья повествовательности;

+ достаточно высокий уровень абстрагирования, выделения главного, существенного;

+ отсутствие необходимости в реалистичности изображения, в таком письме заложены значительные возможности схематизации и перерастания в условные изображения.

70

Основные направления исторического развития пиктографии следующие: выработка единого способа начертания рисунка, понятного для всех (или большинства) представителей данного племени (рода, общины); закрепление за каждым рисунком более или менее определенного значения, смысла (иначе говоря, тенденция к общезначимости и однозначности, хотя, конечно, до полной однозначности было еще далеко); обогащение набора пиктографических рисунков такими знаками, которые позволяют конкретизировать текст пиктограммы, особенно в том, что касается счета, имен и др.

В связи с частой необходимостью передачи имен появился качественно новый и перспективный прием - изображение имен людей некоторыми предметами, сходными по звучанию, но имеющими, разумеется, совсем иную природу. Так постепенно зарождаются зачатки фонетического письма.

В течение нескольких тысячелетий пиктографическое письмо постепенно перерастало в идеографическое письмо, где рисунки заменяются, определенными знаками. Идеографическое письмо развивалось в направлении от изображения представлений (образов, понятий) независимо от их звучания в устной речи - к иероглифам. Иероглифы одновременно указывали и образы (представления, понятия), и те звуки, из которых состоят слова, обозначающие данные образы (представления, понятия). На рубеже IV-III тыс. до н.э. иероглифическое письмо было широко распространено в Месопотамии, а к 2400 г. до н.э. оно превратилось в упорядоченное словесно-слоговое письмо клинописного типа. Клинописное письмо было достаточно сложной системой, из нескольких сотен и даже тысяч специальных знаков. Его усвоение требовало значительной специализации и профессионализма. В древневавилонском обществе сформировался социальный слой - слой писцов. В течение III тыс. до н.э. складывается и египетская иероглифика.

Высшей формой письменности, сложившейся во II тыс. до н.э., было фонетическое письмо, буквенное, в котором знаки обозначают не предметы, а слоги, звуки и графически передаются отдельные звуковые обозначения. Первыми алфавитное письмо изобрели финикийцы. Финикийское письмо было положено в основу древнегреческого и арамейского письма, из которого позднее возникли индийская, персидская, арабская системы письменности.

71

Благодаря возможности хранения, накопления и передачи знаний письменность оказалась важнейшим стимулом для ускорения развития духовной культуры, важнейшей предпосылкой становления науки.

2.1.5. "Культурное пространство" древневосточных цивилизаций.

Первые цивилизации Древнего Востока начали складываться в Двуречье и в долине Нила в IV тыс. до н.э. Экономической основой этих цивилизаций являлось ирригационное земледелие, которое хотя и требовало колоссальных трудовых затрат, кооперации и особой организации работ, но зато позволяло собирать даже не один, а несколько богатых урожаев в год. Получение значительного избыточного продукта стало экономической предпосылкой быстрого развития социальных отношений, клас-сообразования, общественного разделения труда, возникновения специализированных ремесел (гончарного, ткацкого, кораблестроительного, металлургического, камнерезного и др.), обособления собственности, генезиса соседско-территориальных общин, образования господствующего класса, государственного аппарата, храмового персонала.

В ранних (как правило, относительно небольших по территории и населению) государственных образованиях постепенно формировались два сектора экономики:

+ децентрализованный общинный сектор, представленный большим количеством владевших землей, самоуправляющихся соседско-территориальных общин, свободные и полноправные члены которых вели усилиями патриархальной семьи земледельческо-скотоводческое натуральное хозяйство;

+ централизованные государственные (царско-храмовые) хозяйства (как правило, крупные), широко использовавшие труд зависимых и полузависимых крестьян-общинников, а также рабов.

На таком экономическом базисе сложилась соответствующая социально-классовая структура, представленная тремя основными классами.

72

Высший класс - это класс людей, которые непосредственно не занимались производительным трудом, но либо сами владели средствами производства, либо распоряжались государственной и храмовой собственностью от имени царя или касты жрецов. Благодаря деятельности части представителей этого класса складывается особая система духовного производства, (относительно) независимая от материального производства. Именно в этой системе духовного производства зарождается протонаучная деятельность.

Средний класс - класс свободных крестьян-общинников и городских (или сельских) ремесленников, непосредственно владевших средствами производства и занятых производительным трудом.

Низший класс - зависимые, не обладавшие собственностью работники, которые подвергались внеэкономической эксплуатации. В качестве таких работников выступали лишившиеся собственности и попавшие в зависимость крестьяне, а также рабы.

Новым историческим явлением становится город. Урбанизация - неотъемлемая черта цивилизации. Город возник как географическое место экономического, политического, военного и культурного притяжения. Здесь осуществлялся обмен продуктами ремесла и земледелия между двумя секторами экономики; находились органы власти, государственный аппарат; город - это место нахождения храма главного местного божества, государственных и храмовых школ; крупные города обносились защитной стеной, в центре города располагалась цитадель, крепость. Немаловажно, что город характеризовался высоким уровнем бытовой культуры, был средоточием развлечений, земных радостей и бытового комфорта.

Уже во II-I тыс. до н.э. в крупных городах Месопотамии население исчислялось сотнями тысяч человек! Так, в I тыс. до н.э. в Ниневии жило свыше 250 тыс. жителей, в Вавилоне - до 100 тыс. горожан. О масштабах градостроительства можно судить по следующим археологическим данным: еще в VII тыс. до н.э. оборонительная система Иерихона состояла из рва (ширина 8,5 м, глубина 2,1 м), каменной стены (толщина 1,6 м, высота около 4 м) и круглой каменной башни, сохранившейся до наших дней (высотой более 8 м).

73

Древневосточный город - это, как правило, открытое "социальное пространство", где есть место людям разных национальностей, этносов, где смешиваются разные культуры, традиции, где преодолевается консерватизм, традиционность психологии сельского общинника, где быстро развиваются и изменяются ценности, где требуется высокий уровень критицизма, самоанализа, интеллекта.

Вместе с тем особенности "культурного пространства" ранних древневосточных цивилизаций обусловлены наличием еще значительных следов мифологического сознания, для которого характерны образность, слабое развитие абстрактных понятий, категорий, слабое различение закономерного и необходимого, причинно-следственных связей, доминирование ассоциативного мышления по аналогии, ориентация на традиционность, а не на новации, антропоморфизм. Очень медленно шел в сознании процесс различения природного и человеческого, преодоления слитности человека с природой. Об этом свидетельствует отсутствие пейзажа в изобразительном искусстве Древнего Ближнего Востока III тыс. до н.э., словесных описаний природы в ранней художественной литературе. Здесь еще мир вещей не отрывался от мира людей; вещи наделялись качествами людей, а человек - качествами вещей, которые ему принадлежат. Только во II тыс. до н.э. в древнеегипетской живописи появляется пейзаж, что свидетельствует о постепенном различении в сознании людей природного и человеческого.

Пространственным представлениям и категориям (исторически сложившимся раньше временных) присущи качественная определенность, слитность с оценочными представлениями. Есть пространства "хорошее" и "плохое", пространства "доброе" и "злое", пространства сакральное и профанное; пространство своей страны "лучше" пространства "чужой" страны. Такими же качественно неоднородными являлись и представления о времени: есть время "хорошее" (дневное) и "плохое" (ночное), различные дни, недели и месяцы года имели определенные предназначения, были "благоприятными" или "неблагоприятными" для разных дел.

74

Человек древневосточных цивилизаций жил в мире, где самым теснейшим образом переплетались земное и божественное, мир людей и мир богов. По мнению людей того времени, множество богов постоянно вмешивается в повседневную жизнь людей и человек находится в их полной власти. Единственное, что может сделать человек, - научиться предвидеть божественные воздействия на него и защищаться от таких воздействий с помощью своих личных, семейных богов-защитников ("личный бог") и сверхъестественных сил. Этим объясняется важное значение, придававшееся прорицателям, гадателям, астрологам, которые этой своеобразной деятельностью попутно накапливали и опыт объективного познания мира.

Основная тенденция развития духовной культуры древневосточных цивилизаций - возрастание индивидуализации сознания, нарастание антропоцентризма духовной культуры, что проявлялось в усилении интереса к человеку, его сознанию, психологии, внутреннему миру, к человеческому телу. Постоянно решая проблему выбора оптимальной линии своего поведения, вопросы координации своих отношений с другими людьми, с коллективом, с обществом, с природой, человек начинает осознавать себя как индивидуальность, как самоценность, как личность. Теперь уже не только родовая община противостоит природе, но складывается еще одно фундаментальное противоречие - индивида и рода. Появляется проблема выбора индивидуальных ценностей, смысла жизни, места человека в обществе и в системе Космоса. Индивидуальность осознается часто как одиночество человека, его противостояние судьбе, року. В этих условиях складывается героический эпос, в центре которого - образ героя, получеловека-полубога. Герой бросает вызов не только людям, но и самим богам, он может преодолеть все, кроме одного - своей судьбы. Весьма характерен в этом отношении древневавилонский "Эпос о Гильгамеше" (записан не позже XIX в. до н.э.). Много опасных приключений подстерегает в странствиях главного героя эпоса - Гильгамеша, но основная цель странствий - бессмертие - недостижима.

Такое противопоставление героя и богов, героя и Космоса, героя и Хаоса, героя и толпы свидетельствует о том, что рационализация сознания поднялась на новый уровень - уровень теоретического осознания отношений человека и мира, уровень самосознания. Миф трансформируется в рациональный Логос. На этом пути постепенно зарождается наука, разумеется, сначала в самой простейшей форме - в форме протонауки.

75

2.2. Развитие рациональных знаний в эпоху классообразования и цивилизаций Древнего Востока

2.2.1. От Мифа к Логосу (Науке). В эпоху классообразования и раннеклассовых обществ духовная культура переживает переход от мифологического мышления к новому историческому типу культуры. Радикально изменяются все три основные составляющие деятельности сознания - нравственная, эстетическая и познавательная. Причем ведущей в эту эпоху являлась нравственная составляющая. Утверждение новых типов отношений людей, способов регуляции их поведения, революционные сдвиги в соционормативной системе - все это имело, по-видимому, фундаментальное значение. Все сферы духовной культуры пронизывали мотивы столкновения первобытной морали рода и новой, нарождающейся общечеловеческой морали, с одной стороны, и классовой морали - с другой. Эстетическое и познавательное по сравнению с нравственным временно отступают на второй план, но при этом также претерпевают значительные качественные изменения.

Мифологическое сознание постепенно и медленно преобразовывалось и преодолевалось рациональными формами. Этот процесс хорошо прослеживается на одной из главных тем первобытной мифологии - теме творения Мира (Космоса) из Хаоса. Мы уже отмечали (см. 1.3), что мифологическим представлением о Мире и Космосе была пронизана вся жизнь первобытного коллектива. Хаос олицетворял силу, неорганизованную, враждебную человеку, темную и пугающую своей связью с миром умерших. При этом в каждой родовой традиции складывались свои конкретные представления и о Хаосе (первичный океан, мировая тьма, бездна, вечная ночь, земная твердь, подземный мир и др.), и о Космосе (мировое дерево, мировое яйцо, мировая гора, небесный свод, брак Неба и Земли и др.). Образ жизни первобытных родовых коллективов подчинялся общей линии мифологического сюжета о связи Хаоса и Космоса. Нормы коллективного поведения, ритмизированная повседневная будничная жизнь (охота, собирательство, потребление пищи, воспроизводство рода и др.) соотносились с образом космической организации, Космоса как целого. Родовой коллектив рассматривался как частица, органичес-

76

кая часть Космоса, а любые перемены в ритмах образа жизни (включая празднества; семейные перемены, т.е. рождение детей, смерть сородичей, особенно вождя; смену сезонной хозяйственной деятельности и др.) оценивались как особые состояния, при которых организованное космическое целое подвергается опасности. Опасность усматривалась в возможности проникновения в организованное космическое целое враждебных человеку, злых, сверхъестественных, несущих в себе разрушающее начало хаотических сил. Спасение от их воздействия виделось в магических ритуалах, и чем более они эмоциональны, выразительны, художественны, тем эффективнее.

Эстетическое выступало для первобытного человека как главное спасительное средство от враждебного хаотического начала. Поэтому обрядовые магические ритуалы исключительно художественны. Карнавальные шествия, танцы, маски добрых и злых духов, ритуальные инсценировки восстаний против правителя, даже ритуальные оргии должны были продемонстрировать господство человеческих организованных сил над силами Хаоса, поставить хаотическое под контроль человека, подчинить его человеку. В этих художественно оформленных магических ритуалах вновь и вновь из Хаоса воссоздавался антропоморфно организованный Космос. Таким образом, магическое сознание стимулировало становление художественных, эстетических образов, различных видов искусства вплоть до требовавших огромных трудовых усилий мегалитических сооружений, скульптурных изваяний, родовых святилищ, погребальных сооружений и др.

Мифологические образы периодического вмешательства хаотических сил в космическую организацию со временем трансформировались в систему представлений о мировых циклах. Такая система (в различных вариантах) впоследствии вошла почти во все ранние философские учения. Появилось понятие мировой катастрофы, которая опосредует собой переход от одного космического цикла к другому. Гибель мира, катастрофа - это победа сил Хаоса над космически организованным целым, над человеком, обществом. Человеку не удалось сдержать напор хаотического, враждебного мировой гармонии начала, и Космос под его воздействием рушится. Но катастрофы не вечны. Космос затем восстанавливается из Хаоса, и начинается новый период космического развития, новый его цикл. Представление о мировой кос-

77

мической катастрофе органично интегрировалось и с новыми структурами сознания - абстрактными категориями будущего, пространства, времени и Космоса. Еще в раннеклассовом обществе сформировались важные общие понятия (категории): "даль", "бесконечность", "ничто", "бытие", "сущее", "несущее" и др [1]. Возникновение таких широких абстракций (понятий, категорий) явилось одной из важнейших предпосылок становления естествознания.

1 См.: Кейпер Г.Б.Я. Труды по ведийской мифологии. М., 1985.

Предпосылки генезиса естествознания формировались прежде всего в процессе разрешения ряда противоречий в системе сознания:

+ между мифологическим видением мира и накапливающимся рациональным знанием, абстрактным мышлением;

+ в самой системе мифологии - между различными противоречащими друг другу мифами как следствие рационального упорядочения и систематизации мифологии;

+ между рациональными знаниями и практическими потребностями в расширении массива таких знаний.

Разрешение этих противоречий осуществлялось посредством систематизации и логического упорядочения мифов (разрешения или снятия противоречий, которые возникали между отдельными мифами, между мифологией и усложнившейся социальной действительностью), накопления, обобщения и систематизации рациональных знаний (их увязывания со всеми остальными компонентами духовной культуры), развития абстрактного мышления, категориального аппарата сознания, критической функции разума, приемов обоснования знания, сферы самосознания.

В русле этих преобразований складывались и соответствующие когнитивные (т.е. лежащие в сфере знания) предпосылки становления естествознания. Первые три из них (систематизация мифов, накопление и обобщение рациональных знаний, развитие категориального аппарата сознания) сложились уже в цивилизациях Древнего Востока - Древнем Египте и Древнем Вавилоне. Четвертая предпосылка (идея рационального обоснования знания как важнейшее условие возникновения теоретического самосознания) формируется в древнегреческой цивилизации.

78

2.2.2. Географические знания. Рост населения, его подвижности, динамизма образа жизни, укрепление племенных союзов, развитие военного дела, политический и военный экспансионизм, развитие обмена, торговли - способствовали расширению географического кругозора человека.

Наряду с освоением новых пространств, развитием представлений о границах ойкумены (населенной части планеты) совершенствовались формы картографии, создавались карты - схемы местности, способы ориентации по звездам, особенно у народов-мореплавателей (например, у народов Океании). Интересная характеристика географических познаний эпохи разложения первобытного общества и зарождения раннеклассовых отношений дана Л.Г. Морганом в исследовании жизни ирокезов:

Столетия за столетиями и племя за племенем протаптывал... человек... древние исхоженные тропы. От Атлантического океана до Миссисипи и от Северных озер до Мексиканского залива главные индейские пути через страну были так же тщательно и разумно проложены и так же хорошо известны, как наши собственные. По многим из этих длиннейших троп ирокезы совершали военные экспедиции и таким образом практически изучали географию страны. В пределах своих непосредственных территорий они так же были знакомы с географическими особенностями, маршрутами путешествий, озерами, холмами и реками, как впоследствии мы сами [1].

1 Морган Л.Г. Лига ходеносауни, или ирокезов. М., 1983. С. 32-33.

На смену простейшим способам схематического изображения местности с помощью камней, палок, рисунков на песке и др., которые были характерны для первобытного общества, приходят более долговременные и совершенные "карты". Их либо рисовали, либо вышивали на коже или ткани, либо чертили ножом на коре дерева и т.п. Эти карты обычно отражали не местность в целом, а отдельный маршрут. На такой карте-схеме изображались гидрографическая сеть (главная река, ее притоки, озера и др.), речные пороги, броды, дороги, тропы, жилища, горы, следы проживания людей в данном районе и др. Длина маршрута определялась в днях пути. Есть этнографические данные о том, что у некоторых народов была традиция собирать такие карты местности в особых хранилищах.

79

Новый дополнительный импульс развитию картографии придало расширение торговой деятельности, появление класса купцов, осваивавших дальние и неизведанные торговые пути. Наиболее распространенные и трудные маршруты снабжались определенными указательными знаками (на деревьях, на камнях, на скалах и др.), включая знаки, предупреждающие о возможности нападения (так зарождалось то, что на современном языке называется "служба эксплуатации дорог"). Указательные знаки также отмечались на картах-схемах маршрутов.

2.2.3. Биологические, медицинские и химические знания. Становление производящего хозяйства (земледелия и скотоводства) стимулировало развитие биологических знаний. Прежде всего накапливался и обогащался опыт одомашнивания животных и растений, использования искусственного отбора (селекции). Люди были еще далеки от понимания сущности искусственного отбора, но уже умели использовать его для своей хозяйственной деятельности. Опыт селекции передавался из поколения в поколение. Благодаря селекции было выведено много новых пород животных и растений, заложена база современной аграрной культуры. Развитие скотоводства позволило освоить новые массивы зоологических, ветеринарных знаний и навыков, а развитие земледелия способствовало накоплению ботанических, агрохимических и гидротехнических (в связи с мелиорацией и ирригацией) знаний.

Еще в Древней Месопотамии было открыто искусственное опыление финиковой пальмы, которое привело к получению большого сортового разнообразия этого дерева. Это значит, что существование пола у растений было известно еще древним ассирийцам в XVIII в. до н.э. Хотя "смысла процесса и роли мужских и женских цветков в оплодотворении они, конечно, не понимали" [1]. (В Европе наличие пола у растений было доказано лишь в конце XVII в.) Еще в начале II тыс. до н.э. в Месопотамии создавались агрономические календари. Так, в "Земледельческом альманахе" содержались рекомендации по борьбе с засолением почв, по закреплению песков с помощью посадки деревьев, созданию заповедников и др. В Древнем Египте создавали пособия по ветеринарии. В XIV в. до н.э. в Хеттском государстве некто Киккули из Митаннии написал трактат о коневодстве: это самая древняя из дошедших до нас рукописей, целиком посвященных биологической теме. В VIII в. до н.э. в Ассирии появляются первые системы классификации растений (около 250 видов).

1 Гайсинович А.Е. Зарождение и развитие генетики. М., 1988. С. 31.

80

В эпоху классообразования от системы биологических знаний постепенно отпочковывается медицина как относительно самостоятельная отрасль знаний и практических навыков. Глубинной основой этого процесса является изменение отношения к человеку. Сначала человек начинает осознавать свое кардинальное отличие от природных предметов и процессов. Впоследствии, по мере отчуждения от родовых связей, человек осознает себя как самоценное существо, которое хотя и связано с коллективом (соседско-территориальной общиной, патриархальной семьей и др.), его традициями и ценностями, но уже имеет и свои индивидуальные ценности. Формируется индивидуальное самосознание и сопровождающие его смысложизненные ориентиры. Человек впервые сталкивается с проблемой смысла своего существования, поэтому поддержание жизни человека, его работоспособности приобретает особую ценность, значимость.

В этих условиях приоритетной сферой рациональной деятельности становится медицинская практика. В обществе растет престиж тех, кто берется лечить людей и кому это удается. Например, древнегреческий поэт Гомер в "Илиаде" следующим образом выражает глубочайшее уважение к врачевателям (Илиада, XX, 514-515):

Стоит многих людей один врачеватель искусный:

Вырежет он и стрелу, и рану присыплет лекарством.

Лекарь, врачеватель - это прежде всего знаток лечебных трав и народной медицины. Развивается древнейшая традиция лечебного применения средств растительного происхождения (травы, цветы, плоды, кора деревьев и др.) и средств минерального и животного происхождения (жир, части организмов животных и др.). Появляются приемы санитарии и гигиены, физиотерапевтические процедуры, массаж, иглотерапия, диетика, разрабатываются новые хирургические приемы и соответственно металлические хирургические инструменты (скальпель, щипцы и др.). Совершенствуется акушерство - одна из первых медицинских специальностей. О разнообразии медицинских знаний в древности свидетельствует "папирус Эберса" (Др. Египет, 1500 лет до н.э.). Он представляет собой по сути медицинскую энциклопедию, кото-

81 рая содержит описание 877 болезней и их симптомов. А древнеиндийские медики открыли вакцинацию как способ борьбы с оспой. Еще в VIII в. до н.э. индийские хирурги владели техникой кесарева сечения, ампутации, извлечения почечных и желчных камней, заложили основания пластической хирургии [1]. Во взаимодействии с древнеиндийской медициной возникла древнетибетская медицина, широко распространившаяся в странах буддийской культуры, накапливался уникальный опыт использования биологически активных веществ. Этот опыт изучается современной фармакологией.

1 Бэшем А. Чудо, которым была Индия. М., 2000. С. 526.

Конечно, в первобытной медицине наряду с рациональными знаниями еще много наивного. Так, древние вавилоняне считали, что жизнь связана с кровью, печень - главный орган жизни, содержащий запас крови; органом мышления они считали сердце. Поэтому наряду с народной медициной, лекарями - знатоками лекарственных трав, простейшей хирургии складывается и другой тип врачевателей - знахари-заклинатели, опиравшиеся на мифологические и магические процедуры. Эта ветвь древней медицины со временем трансформируется в храмовую медицину [2].

2 См.: Сорокина Т.С. История медицины. М., 1994. С. 45.

Первоначальное накопление химических знаний осуществлялось в области ремесленной прикладной химии. Основные виды такой деятельности: высокотемпературные процессы (металлургия, стеклоделие, керамика); получение красителей (минеральных и органических), косметических средств, лекарств, ядов, освоение бальзамирования; использование брожения для переработки органических веществ. Широкое распространение получила обработка и подделка драгоценных камней. Кроме меди и железа древние знали такие металлы, как золото, свинец, олово, ртуть и их сплавы. Из свинца, например, отливали культовые фигуры, украшения, статуэтки.

2.2.4. Астрономические знания. Развитие астрономических знаний в рассматриваемую эпоху определялось в первую очередь потребностями совершенствования счета времени.

82 Совершенствование календаря. Если присваивающее хозяйство вполне могло обходиться лунным календарем, то производящее хозяйство требовало более точных знаний времени сельскохозяйственных работ (особенно времени посева и сбора урожая), которые могли базироваться лишь на солнечном календаре, на солнечных циклах (годовом, суточном, сезонном). Известно, что 12 лунных месяцев составляют лунный год, равный 354,36 солнечных суток (отличие от солнечного года примерно 11 суток).

Переход от лунного календаря к солнечному стал возможным при отделении наблюдений за интервалами времени от их привязки к биологическим ритмам (связанным с человеком и домашними животными) и выделении некоторых внебиологических природных "систем отсчета" для измерения интервалов времени. В таком качестве выступали, например, точки восхода Солнца в день летнего солнцестояния и захода в день зимнего солнцестояния, наблюдения за звездной группой Плеяд в созвездии Тельца, позволявшие корректировать солнечное и лунное времяисчисления. Чтобы результатами подобного рода наблюдений можно было пользоваться неоднократно, их следовало фиксировать, что вызвало потребность в соответствующих сооружениях. Археологами обнаружены разного рода мегалитические конструкции - постройки из громадных каменных плит и камней. Даже в наше, космическое время, когда мы мало чему удивляемся, мегалитические сооружения древности поражают своей грандиозностью и загадочностью.

Известны различные виды мегалитических сооружений - дольмены (несколько вертикально установленных огромных каменных плит, перекрытых сверху горизонтально уложенными плитами), кромлехи (выстроенные в круг гигантские монолиты, иногда вместе с дольменами) и др. Большинство из них одновременно выполняло несколько функций - религиозно-культовую, произведения монументальной архитектуры, протонаучной астрономической обсерватории и др. Одним из наиболее известных является грандиозный мегалитический комплекс Стоунхендж в Англии, созданный на рубеже неолита и бронзового века [1].

1 См.: Хокинс Дж., Уайт Л. Разгадка тайны Стоунхенджа. М., 1984.

Мегалитические сооружения строились так, что они позволяли с довольно высокой точностью ориентироваться на точку восхода Солнца, фиксировать дни летнего и зимнего солнцестояния и даже предсказывать лунные затмения. Сооружения из огромных каменных плит и монолитов требовали колоссальных трудо-

83

вых затрат, были результатом коллективного длительного труда многих десятков и сотен, а иногда и тысяч людей. Это говорит о том, какое важное значение придавалось астрономическим знаниям в период становления цивилизации.

Астрономия Древнего Египта. В Древнем Египте связь небесных явлений и сезонов года была осознана, очевидно, еще в период Древнего Царства (2664-2155 гг. до н.э.). Предвестником Нового года у древних египтян был Сириус. Первая видимость Сириуса на утреннем небе (гелиактический восход Сириуса) наступал за несколько недель до разлива Нила (около 20 июля), выхода его из берегов, наводнения, т.е. самого важного события в египетском сельскохозяйственном году. Эти земледельческие правила были первым шагом на пути становления научной астрономии.

В эпоху Среднего Царства (2052-1786 гг. до н.э.) были разработаны диагональные календари (деканы) - звездные часы, служившие для определения времени по звездам. Такие календари обнаружены в пирамидах: уходивший в иной мир для своего путешествия должен был иметь все необходимое, в том числе и звездные часы.

Со временем деканы перекочевали в астрологическую литературу, где они выступали в новой форме и новой роли - богов, определявших судьбу людей.

Египтяне оказали значительное влияние на становление древнегреческой астрономии, о чем есть много свидетельств античных авторов.

Астрономия Древнего Вавилона. Еще большее развитие, чем в Древнем Египте, астрономия получила в Вавилонии и Ассирии. Так, в Месопотамии в начале III тыс. до н.э. был принят лунный календарь, а через тысячу лет - лунно-солнечный календарь. К лунному году (12 месяцев, 354 дня) время от времени добавлялся дополнительный "високосный" месяц, чтобы сравнять его с солнечным годом (365,24 суток). Вавилонянам (халдеям) уже было известно, что 8 солнечных лет приблизительно равны 90 лунным месяцам или 19 солнечных лет (6940 суток) равны 235 лунным месяцам [1]. Погрешность лунного месяца составляла 2 мин, а средняя продолжительность года лишь на 30 мин отличалась от действительной длительности тропического года в середине V в. до н.э.

1 В истории астрономии эта закономерность известна как метонов цикл (по имени древнегреческого астронома Метона, который заимствовал ее у халдеев в 433 г. до н.э.).

84

В Древнем Вавилоне (примерно с 540 до 470 г. до н.э.) были созданы первые, еще очень простые теории движения Луны и планет. Эти теории не требовали тригонометрических расчетов и носили линейный характер. Применявшиеся в них математические средства - линейные уравнения с одним неизвестным и суммирование арифметических прогрессий. Теория движения Луны позволяла предсказывать не только суточное движение Луны, дату и время новолуния или полнолуния и др., но и время, и величину лунных затмений, определять положение планет на небе и даты прохождения главных точек планетных орбит (первая видимость утром, утреннее стояние, вечернее стояние, последняя видимость вечером и др.). Автором этих теорий был, по-видимому, живший в эпоху Дария астроном Набу-Риманну [1].

1 См.: Варден ван дер Б.Л. Пробуждающаяся наука II. Рождение астрономии. М., 1991. Ч. 6, 7.

Вавилонские астрономы могли предсказывать не только лунные, но и некоторые типы солнечных затмений.

На Древнем Востоке развитие астрономических знаний теснейшим образом переплеталось с целями и задачами астрологии.

Астрономия и астрология. В древности астрономические знания во многом накапливались в системе астрологии. Астрология - уходящая своими корнями в магию деятельность, состоящая в предсказании будущего (судеб людей, событий разного рода) по поведению, расположению небесных тел (звезд, планет и др.). Древнейший из дошедших до нас гороскопов (из Вавилона) датируется второй половиной V в. до н.э.

Астрология строилась, с одной стороны, на религиозном убеждении, что небесные тела являются всесильными божествами и оказывают решающее влияние на судьбы людей и народов, а с другой стороны, на представлении о всеобщей причинной связи вещей и их повторяемости - всякий раз, когда на небе будет наблюдаться одно и то же событие, на Земле последуют одни и те же следствия. Из взаимного расположения планет между собой, а также из их отношения к знакам зодиака астрология пытается угадать будущие события и все течение жизни человека.

85

Астрология имеет древнюю историю. И в течение многих веков развитие астрономии часто являлось побочным результатом астрологической деятельности. В древности, Средневековье, эпоху Возрождения власть имущие, вкладывая большие средства в строительство обсерваторий и совершенствование астрономических инструментов, преследовали вовсе не бескорыстные цели познания объективных законов Космоса, ожидали не почетных лавров покровителей науки, а совсем иного - усовершенствованных гороскопов, более точных астрологических предсказаний своей личной судьбы.

Начальные этапы отчуждения астрологии и астрономии, вероятно, связаны с древнегреческой культурой. В IV в. до н.э. Евдокс Книдский уже не верил в предсказания астрологов. И побудительным мотивом греков в развитии математической астрономии были не астрологические прогнозы, а познание "вечно неизменного мира" астрономических явлений.

Отчуждение астрономии и астрологии происходило не просто. Так, величайший астроном древности К. Птолемей, создатель геоцентрической модели мироздания, занимался и астрологией, обосновывал ее мировоззренчески; до нас дошел его астрологический трактат "Тетрабиблос" [1]. В эпоху Возрождения не только отдельные монархи, но целые городские общины содержали в штате чиновников астрологов. Вплоть до XVII в. в европейские университеты на работу принимаются профессора для чтения курса астрологии, который преподавался наряду с курсом астрономии. Мода на астрологию дошла и до нашего времени: астрологические гороскопы являются неотъемлемым атрибутом многих периодических изданий.

1 Птолемей Клавдий. Математический трактат, или Четверокнижье // Знание за пределами науки. М., 1996. С. 92-131.

В разное время, в разных культурах в толковании основных задач астрологии могли изменяться акценты. (Так, в старовавилонской астрологии в центре внимания была не судьба отдельного человека, а благополучие страны - погода, урожай, война, мир, судьбы царей и др.) Но суть всегда оставалась одной - связать прямой необходимой причинной связью повседневные земные события (быстротекущей жизни людей и народов) с небесными явлениями. На первый взгляд вполне научная задача. Но на самом

86

деле это не так. Ведь наш мир устроен таким образом, что в нем нет прямой непосредственной необходимой причинной связи всего со всем. И потому хотя Космос, безусловно, оказывает определенное воздействие на земные явления (в том числе, например, геомагнитные бури сказываются на состоянии здоровья человека), причины, порождающие и определяющие человеческие судьбы и социальные явления, лежат не за пределами Земли, а в земных процессах - природных (прежде всего, биологических) и социальных.

2.2.5. Математические знания. В рассматриваемую эпоху математические знания развивались в следующих основных направлениях.

Во-первых, расширяются пределы считаемых предметов, появляются словесные обозначения для чисел свыше 100 единиц - сначала до 1000, а затем до 10 000 и далее.

Во-вторых, образуются позиционные системы счисления. Это стало возможным благодаря совершенствованию умения считать не единицами, а сразу некоторым набором единиц (4,5, чаще всего 10).

В-третьих, формируются простейшие геометрические абстракции - прямой линии, угла, объема и др.

В-четвертых, зарождаются древнейшие математические науки - арифметика и геометрия.

Развитие земледелия, отношений земельной собственности требуют умения измерять расстояния, площади земельных участков (отсюда и происхождение слова "геометрия" - от древнегреческого "землемерие"). Развитие строительного дела, гончарного производства, распределение урожая зерновых и т.п. требовали умения определять объемы тел. В строительстве было необходимо уметь проводить прямые горизонтальные и вертикальные линии, строить прямые углы и т.д. Натянутая веревка служила прообразом представления о геометрической прямой линии. Одним из важнейших свидетельств освоения человеком геометрических абстракций является зафиксированный археологами бурный всплеск использования геометрических орнаментов на сосудах, ткани, одежде. Геометрическая отвлеченность начинает превалировать в художественной изобразительной деятельности, в передаче изображений животных, растений, человека.

87

На Древнем Востоке математика получила особое развитие в Месопотамии. Математика выступала как средство решения повседневных практических задач, возникавших в царских храмовых хозяйствах (землемерие, вычисление объемов строительных и земляных работ, распределение продуктов между большим числом людей и др.). Найдено более сотни клинописных математических текстов, которые относятся к эпохе Древневавилонского царства (1894-1595 гг. до н.э.). Их расшифровка показала, что в то время уже были освоены операции умножения, определения обратных величин, квадратов и кубов чисел, расчеты процентов по долгам, существовали таблицы с типичными задачами на вычисление, которые заучивали наизусть [1].

1 См.: Варден ван дер Б.Л. Пробуждающаяся наука. Математика Древнего Египта, Вавилона и Греции. М., 1959; Рыбников К.А. История математики. 2-е изд. М., 1974; и др.

Математики Древнего Вавилона уже оперировали позиционной системой счисления (в которой цифра имеет разное значение в зависимости от занимаемого ею места в составе числа). Система счисления была шестидесятиричной. Жителям Древнего Вавилона были известны приближенные значения отношения диагонали квадрата к его стороне (v2 они считали равным приблизительно 1,24; число ? - приблизительно равным 3,125). В древневавилонской математике появляются начатки измерения углов, формулирования тригонометрических отношений.

Вавилонская математика поднялась до алгебраического уровня, оперируя не числом конкретных предметов (людей, скота, камней и проч.), а числом вообще, числом как абстракцией. При этом числа рассматривались как некий символ (наряду с множеством других символов) иной, высшей реальности. Но у древних вавилонян, по-видимому, еще не было свойственного древнегреческой математике представления о числах как некоторой абстрактной реальности, находящейся в особой связи с материальным миром. Поэтому у них не вызывали мировоззренческих проблем вопросы о природе несоизмеримых отношений, различии точных и приближенных вычислений.

Представим на современном математическом языке те типовые задачи, которые могли решать вавилоняне.

88

Алгебра и арифметика:

уравнения с одним неизвестным

АХ = В; X2 = А; X2 + АХ = В; X2 - АХ = В; Х3 = А; Х2 (Х + 1) = А;

системы уравнений с двумя неизвестными

XY = B, X + Y = A; X2+Y2 =В, Х - Y = А;

Y = B, X - Y = A; X2+Y2=B, X + Y = A.

Им были известны следующие формулы:

(А + В)2 = А2 +2АВ + В2; (А + В)(А - В) = А2 - В2;

1 + 2 + 4 + ... + 2n = 2n+(2n - 1);

12 + 22 + 32 +... + N2 = (? + ?N) (1 + 2 + 3 + ... + N)

и суммирование арифметических прогрессий.

Геометрия:

пропорциональность для параллельных прямых;

теорема Пифагора;

площадь треугольника и трапеции;

площадь круга S ? 3R2;

длина окружности L ? 6R;

объемы призмы и цилиндра;

объем усеченного конуса они считали по неправильной формуле: 1/2 (3R2 + 3r2) (на самом деле он равен 1/3 (R2 - r2);

объем усеченной пирамиды высотой H, квадратным верхним В и нижним А основаниями они также определяли по неправильной формуле: 1/2 (А2 + В2)Н. На самом деле он равен 1/3 (А2 + АВ+ В2) Н. Зато эта правильная формула была известна древним египтянам. Хотя в целом древнеегипетская математика была развита менее древнемесопотамской.

Основная общая особенность и общий исторический недостаток древневосточной математики - ее преимущественно рецептурный, алгоритмический, вычислительный характер. Математики Древнего Востока даже не пытались доказывать истинность тех вычислительных формул, которые они использовали

89

для решения конкретных практических задач. Все такие формулы строились в виде предписаний: делай так-то и так-то. Потому и обучение математике состояло в механическом заучивании веками не изменявшихся способов решения типовых задач. Идеи математического доказательства в древневосточной математике еще не было.

Вместе с тем у древних вавилонян уже складывались отдельные предпосылки становления математического доказательства. Они состояли в процедуре сведения сложных математических задач к простым (типовым) задачам, а также в таком подборе задач, который позволял осуществлять проверку правильности решения.

3. СОЗДАНИЕ ПЕРВОЙ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА В ДРЕВНЕГРЕЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ

Античная цивилизация - величайшее и прекраснейшее явление в истории человечества. Созданная древними греками и древними римлянами цивилизация, просуществовавшая более 1200 лет (с VIII в. до н.э. вплоть до падения Западной Римской империи в V в. н.э.), была не только культурным центром своего времени, давшим миру выдающиеся образцы творчества во всех сферах человеческого духа. Она стала колыбелью двух близких нам современных цивилизаций: западной и византийско-православной - евразийской. А в одном отношении античная цивилизация является универсальной основой, пьедесталом всей последующей общечеловеческой культуры - в той мере, в какой она содержит дух рационализма, пронизана таким отношением к бытию, в котором преобладает убеждение, что мир (как природный, так и человеческий) состоит из вещей и процессов, взаимодействующих между собой и изменяющихся по естественным, не зависящим от воли, сознания и желаний человека закономерностям. Именно античная цивилизация утвердила представление о том, что освоение мира возможно только по его собственным законам.

Ко времени становления античной цивилизации древними культурами Месопотамии, Восточного Средиземноморья и Малой Азии был накоплен значительный культурно-исторический опыт. И географически, и исторически Греция стала мостом между древними культурами Востока и новыми цивилизациями Европы. Благодаря своим особым географическим, историческим и этнокультурным условиям древние греки органично впитали в себя достижения азиатских (ассиро-вавилонской, египетской, хеттской, финикийской и др.) и эгейских (крито-минойской и микенской) цивилизаций, творчески переработали их и подняли на качественно новый уровень.

91

3.1. Особенности древнегреческой цивилизации

3.1.1. Становление древнегреческой цивилизации. Расцвет эллинской культуры и формирование античной цивилизации в I тыс. до н.э. были подготовлены предшествующим 2000-летним развитием протогреческих и раннегреческих племен в эпоху бронзы и, возможно, неолита. Корни древнегреческой культуры уходят в духовный мир индоевропейской культурно-исторической общности. Греки не являлись автохтонным населением нынешней Греции. Древнегреческие племена несколькими волнами пришли и осели на территории нынешней Греции в результате длительного и активно-наступательного переселенческого движения, "великого переселения" индоевропейских племен.

Первые классовые общества, ростки цивилизаций сложились на островах Эгейского моря в конце III тыс. до н.э. К этому времени цивилизации Месопотамии и Египта насчитывали уже тысячу лет. Древнейшим очагом цивилизации в Европе был остров Крит - центр крупного государства, объединявшего острова в южной части Эгейского моря и восточные прибрежные области Балканского полуострова (крито-минойская цивилизация эпохи бронзы). Экономической основной этой цивилизации служило земледелие, ориентированное на одновременное выращивание трех сельскохозяйственных культур - злаковых (главным образом, ячменя), винограда, олив. Увеличение массы избыточного продукта, отделение ремесла от сельскохозяйственного производства создали благоприятные условия для развития торговли и мореплавания - эффективного средства межобщинного и межплеменного обмена.

Цивилизации Древнего Востока возникали и развивались в благоприятных природных условиях - в речных долинах с плодородной почвой. Народам Эгейского бассейна и Балканского полуострова "досталась" каменистая, трудная для обработки и возделывания почва, многочисленные горные хребты, лишь изолированные пригодные для земледелия долины, развитая береговая линия. Все это обусловило особенности экономического и общественного развития древнегреческой цивилизации. Образу жизни древних греков свойственна ориентированность на море - на получение морских продуктов питания, на морскую торговлю, морские контакты с другими народами, на политику колонизации.

92

В середине XV в. до н.э. крито-минойская цивилизация была разрушена племенами ахейцев, вторгшимися на Крит из материковой Греции. В регионе Балканского полуострова греческие племена снимались с насиженных мест и направляли свои завоевательные усилия на юг, осваивая острова Эгейского моря. Такие миграционные движения осуществлялись периодически, волнами. Одну из первых известных нам волн греческих завоеваний устремили на юг греческие племена ахейцев. Продвигаясь все дальше на юг, ахейцы разгромили крито-минойскую цивилизацию, ассимилировали коренное население, усваивая его культуру. На остатках крито-минойской цивилизации сложилась новая раннеклассовая микенская цивилизация, которая, по-видимому, представляла собой не единое государство, а множество непрерывно враждующих между собой государств. Греки-ахейцы вели активную колонизаторскую политику, их политическая и военная экспансия была нацелена на Малую Азию и Восточное Средиземноморье. Одним из событий той эпохи была знаменитая Троянская война, о которой повествует Гомер в своей бессмертной поэме "Илиада".

В силу пока не вполне выясненных причин в конце XIII в. до н.э. народы северобалканского региона (греки-дорийцы, фракийцы, иллирийцы) вновь пришли в движение. Множество племен, тысячи людей устремились на юг, в богатые, процветающие области Греции, в Малую Азию. На рубеже XIII-XII вв. до н.э. микенская цивилизация, истощенная внутренними войнами, потерей огромных людских и материальных ресурсов, не смогла противостоять натиску варварских племен. Ей был нанесен удар, от которого она уже не смогла оправиться.

Дорийское завоевание отбросило Грецию почти к тому состоянию, в котором она находилась до зарождения микенской цивилизации. Материальная и духовная культура этого времени несет на себе печать полного упадка и опустошения. На всей территории Греции вновь утвердился первобытно-общинный строй. Началась эпоха "темных веков" (с XII по IX в. до н.э.), для которой характерны разложение родовых отношений и создание предпосылок полисного строя.

3.1.2. Социально-экономические особенности. В истории Древней Греции период XI-IX вв. до н.э. называют гомеровским, поскольку поэмы Гомера "Илиада" и "Одиссея" являются главным источником информации об этом времени. Важнейшее достижение данного периода - освоение греками техники выплавки и обработки железа. Появились первые орудия труда, изготовленные из

93

железа, развивались земледелие (хлебопашество, садоводство и виноградарство) и скотоводство. Основным критерием богатства считался скот, который использовался и как меновая единица, как деньги. Сельское хозяйство носило в основном общинный и натуральный характер. Торговля и ремесло играли незначительную роль, но был широко распространен морской разбой. Пиратство рассматривалось как занятие, достойное настоящего героя и аристократа. Хотя имущественное неравенство уже довольно четко обозначилось, тем не менее образ жизни всех слоев общества, в том числе высших, носил простой, патриархальный характер. Гомеровские цари еще не окружены придворными, не чураются грубой физической работы. Хотя рабство и развивалось, оно еще носило преимущественно домашний характер. Рядовые члены общины сами обрабатывали свои земельные наделы, а в хозяйствах общинно-племенной знати использовался труд нанятых на время поденщиков.

В поэмах Гомера Греция предстает раздробленной на множество мелких самоуправляемых общин. Сельская община (демос) занимала, как правило, очень незначительную территорию и была мало связана с соседними общинами. Политическим и экономическим центром общины был полис (небольшое укрепленное поселение, в гомеровскую эпоху заселенное крестьянами - земледельцами и скотоводами). Между отдельными общинами существовали обычно "прохладные", а часто и вовсе враждебные отношения. Конфликты происходили постоянно, обычно на почве похищения скота, раздела земельных и пахотных угодий. Экономической ячейкой гомеровской общины выступала патриархальная семья.

Имущественная и социальная дифференциация в общине зашла уже довольно далеко. Родовой наследственной знати противостоят рядовые общинники. У Гомера понятия "знатность" и "богатство" - почти синонимы. Однако военно-демократические традиции были еще сильны, и народные собрания регулярно созывались для обсуждения и решения важнейших вопросов общественной жизни. Правда, на этих собраниях решающую роль уже играет наследственная, родовая аристократия. Знать претендовала на господствующее положение в политической жизни общины, и воля народа не имела для нее силы закона. Гомеровская эпоха отмечена интенсивной ломкой традиций родового строя и развитием классовых отношений, становлением политической организации общества. В этот период накапливались решающие предпосылки для нового стремительного подъема греческой материальной и духовной культуры.

94

Такой подъем произошел в VIII-VI вв. до н.э. Наиболее характерной его чертой явилась Великая греческая колонизация - переселение части греческого населения из района Эгейского бассейна в многочисленные колонии по побережью Средиземного и Черного морей. Причины древнегреческой колонизации состояли в наличии избыточного населения, обусловленном демографическим взрывом, использовании экстенсивных методов ведения хозяйства, ограниченности естественных ресурсов (земли, пастбищ, леса и др.) и их весьма неравномерном распределении. В этих условиях процесс классообразования и социальной дифференциации общества приводил к весьма быстрому образованию слоя обезземеленных крестьян, попавших в кабалу к ростовщикам или соседям. Наряду с обезземеленными крестьянами в колонизационном процессе участвовали люди с умеренным достатком, стремившиеся разбогатеть, а также политические изгнанники.

Великая греческая колонизация осуществлялась в трех направлениях: в западном (Южная Италия, Сицилия, Сардиния, Корсика, южное побережье Франции и восточное побережье Испании), северо-восточном (черноморские проливы, побережье нынешней Болгарии и Румынии, берега Черного моря), юго-восточном (восточное побережье Средиземного моря, Малая Азия, Северная Африка). Колония основывалась как самостоятельный полис, но сохраняла тесные экономические и культурные связи с метрополией. Одни колонии имели преимущественно земледельческую ориентацию, другие - торговую. В колониях складывалась система землевладения, сочетавшая коллективное владение землей и частнособственническое присвоение участков. Колония выступала как посредник между местным населением и метрополией. Все это определило историческое становление ареала древнегреческой цивилизации, целого мира древнегреческой культуры в районе Средиземного и Черного морей.

Колонизация стимулировала экономическое, политическое и духовное развитие архаической Греции. Интенсивно развивается торговля, совершенствуется ремесленное и сельскохозяйственное производство, происходит отделение ремесла от сельского хозяй-

95

ства, возникают товарно-денежные отношения, ростовщичество, работорговля. Резко возрастает роль труда рабов, и у незанятых производительным трудом граждан создается избыток свободного времени. Появившийся досуг посвящается духовной деятельности - занятиям наукой, искусством, философией, политикой, спортом и др. Полис постепенно превращается из деревенского поселения в город и становится политическим (административным), торговым, ремесленным, военным и духовным (религиозным) центром. (В настоящее время известно около 200 независимых античных полисов с населением от сотни-другой человек до 50 тыс. в Сиракузах в IV в. до н.э.)

Колонизационное движение окончательно разорвало узы родовых, патриархальных связей. Освоение новых земель на окраинах ойкумены стимулировало развитие таких качеств личности, как инициативность, предприимчивость, энергичность, динамичность, демократичность, рациональность, здравомыслие, высвобождение из рамок старой родовой морали и др. В этих условиях формируется духовная индивидуальность личности. Так в архаичной Греции подготавливались условия для качественного скачка, рационалистического переворота в духовной культуре, суть которого - окончательный разрыв с мифологическим сознанием и возникновение рационалистических форм культуры, прежде всего науки и философии.

3.1.3. Культурно-исторические особенности. В комплексе материальных и духовных исторических предпосылок рационализации древнегреческой культуры следует выделить:

+ развитие производительных сил, техники (освоение железа и производство железных орудий труда);

+ развитие экономических отношений, переход от раннеклассового общества к развитому рабовладельческому обществу, которое характеризуется абстрактными общественными отношениями (отношения господин - раб, товарно-денежные отношения, включающие в себя представления о меновой стоимости и абстрактном труде);

+ территориальную экспансию, которая приводила к культурным контактам с самыми разнообразными странами и народами;

+ множественность полисов (городов-государств), каждый из которых имел свои традиции, причем это не только не разрушало сознание общегреческого культурного единства, но даже усиливало его;

96

+ социальную организацию полиса, демократический характер многих из них;

+ относительное политическое равенство свободных граждан, наличие политических прав и личных свобод;

+ развитое чувство гражданской ответственности и критического мышления, когда каждый грек считал себя ответственным не только за свою судьбу, но и за судьбу всего полиса;

+ наличие совершенной системы письменности (фонетическое, буквенное письмо), т.е. самой совершенной по тем временам системы средств фиксации, хранения и передачи информации;

+ распространение публичных дискуссий, что требовало умения убедительно, логично, обоснованно защищать свою точку зрения; разрабатываются приемы логического доказательства; система обучения и образования приобретает характер социального института;

+ индивидуализация духовного мира личности, формирование самосознания и самооценки;

+ формирование общественного мнения, поощрявшего творческие личные достижения (дух "агона", соревновательности во всех сферах деятельности - в производстве, спорте, политической жизни, культуре).

Все эти факторы в тесном единстве, во взаимодействии между собой обусловили окончательное разложение основ мифологического сознания, деантропоморфизацию природы, рационализацию форм культуры, категоризацию мыслительной деятельности, возможность теоретического противопоставления в сознании человека субъекта и объекта, мира и человека, предмета и его образа, вещи и ее имени и т.д.

В конечном счете кардинально изменяется характер отношения человека к миру: мир предстает, с одной стороны, как некий объект, обладающий своими собственными, не зависящими от человека закономерностями, а с другой - как некая универсальная целостность (макрокосм), находящаяся в определенной связи со своей неотъемлемой частью - человеком (микрокосмом). На этом уровне универсальные отношения Человека и Мира, т.е. те отношения, которые придают Миру и Человеку внутреннее единство и целостность, выделяются сознанием и осознаются человеком. Именно в этих условиях становится возможным появление важнейших мировоззренческих установок и представлений:

97

+ установки на получение нового знания;

+ представления о том, что познание есть некоторая самостоятельная ценность;

+ установки на выявление естественных, а не сверхъестественных причин различных явлений;

+ представления о систематичности знания, последовательности его накопления;

+ установки на обосновываемость, доказательность знания, идеи о необходимости обоснования истинности нового знания.

Именно эти установки способствуют разрыву с мифологией и созданию оснований нового, рационалистического, научного способа мышления.

3.1.4. От Хаоса к Космосу. Переход к научному познанию мира предполагал выработку качественно нового (по сравнению с мифологическим) представления о мире. В немифологическом мире существуют не антропоморфные, а естественные, объективные, независимые от людей и богов процессы. Непосредственные предпосылки такого представления складывались в поздних тео-космогонических мифах, в которых на природные процессы переносятся социальные, общинно-родовые, кровнородственные отношения между людьми. Вопрос о происхождении мира трактовался с позиций происхождения общины, рода, племени, народа, представлений о смене поколений в пределах рода, о семейно-бытовых отношениях в нем. А образы богов, героев, других персонификаций обобщали отдельные стороны жизнедеятельности родовой общины (сначала матрилинейной, а затем патрилинейной). Содержанием теокосмогонических мифов выступали картины происхождения богов, смена поколений богов и их борьба между собой, их природно-определенные связи и отношения со смертными людьми и др. Теокосмогонические мифы - высшая форма мифотворчества, которая уже содержит зачатки научного отражения мира. Эти мифы рационализировали мифологию посредством ее историзации (совершенствование понятий, воспроизводящих историю мира) и систематизации. Иначе говоря, протонаучными формами космогоний выступали родо-племенные теогонии. Например, Гесиод так излагает начальные этапы развития мира в своей теокосмогонической мифологии ( Теогония, 116-128):

98

Прежде всего во вселенной Хаос зародился, а следом

Широкогрудая Гея (Земля), всеобщий приют безопасный,

Сумрачный Тартар в земных залегающих недрах глубоких,

И между вечными всеми богами прекраснейший - Эрос (Любовь).

Сладкоистомый - у всех он богов и людей земнородных

Душу в груди покоряет и всех рассуждения лишает.

Черная ночь и угрюмый Эреб (Мрак) родились из Хаоса.

Ночь же Эфир (Свет) родила и сияющий День или Гемеру...

Гея же прежде всего родила себе равное ширью

Звездное Небо, Урана, чтоб точно покрыл ее всюду

И чтобы прочным жилищем служил для богов всеблаженных...

В "Теогонии", как в других теокосмогонических мифах, история мира - пока еще не история естественных, природных процессов, а история рождения и смены поколений богов. Но Гесиод уже не просто пересказывает и систематизирует древние мифы, а пытается найти в системе мифов некоторый рациональный смысл. Он ищет на пути систематизации, логической упорядоченности мифов форму обоснования, доказательства не только мифов, но знания вообще.

В теокосмогонических мифах складываются следующие предпосылки научно-рационального познания:

+ образ первичного состояния Вселенной, которое характеризуется хаотичностью, бессистемностью, аморфностью (Хаос, Тьма, безграничная Бездна);

+ идея общего преобразования, усложнения мира от его хаотического состояния к организованному, упорядоченному, систематично устроенному миру, разумному и справедливому (идея развития мира от Хаоса к Космосу);

+ представление о качественном переходе от Хаоса к Космосу, отражавшее осознание противоположности и единства культуры и природы; человеческого (социального) и естественного (до-человеческого);

+ представление о периодической гибели, разрушении Космоса и возвращении мира в хаотическое состояние, а затем новом рождении, восстановлении Вселенной из Хаоса. История мира предстает как история циклов Хаос - Космос - Хаос.

99

Итак, историческая заслуга древнегреческих теокосмогонических мифологий состояла в выработке общего представления о Космосе, которое служило важной предпосылкой возникновения научного познания мира. Космос осознавался древними греками как материальное, организованное и в то же время одухотворенное, живое целое, образовавшееся из стихии неорганизованного Хаоса. Космос, или Вселенная, представлялись как гармоничное, симметричное, ритмически устроенное целое, находящееся в состоянии постоянного становления, изменения. Космос периодически способен превращаться в Хаос и вновь возрождаться. Каждая часть Космоса воспроизводит структуру Космоса в целом. Не боги создавали Космос, а Космос создал из себя богов - таким мировоззренческим представлением завершалось мифологическое сознание. И это же представление открывало дорогу для возникновения науки. С появлением такого вещественно-телесного, пластического образа Космоса до возникновения научного отражения естественных закономерностей мира остался только один шаг. В Древней Греции такой шаг был сделан в начале VI в. до н.э. Именно в это время в древнегреческой культуре завершается разделение объекта и субъекта, возникает теоретическая проблема отношения человека и мира, путей познания природы, ее законов, организации бытия. Хотя еще в течение нескольких последующих столетий абстрактно-понятийное, научное знание нередко переплеталось с мифологической образностью.

3.2. Категория субстанции

Непосредственно возникновение европейской науки принято связывать с милетской школой, названной так потому, что первые ученые Древней Греции были жителями города Милет, расположенного на территории полуострова Малая Азия. Представители милетской школы сформулировали исторически первую и наиболее фундаментальную проблему - проблему первоначала, из которого возникают все вещи и в которое со временем они превращаются. Представители милетской школы (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями, и первыми философами.

100

На уровне чувственного восприятия люди осознают, что окружающий их мир представляет собой многробразие самых разнообразных вещей - деревья, кустарники, поля, реки, озера, сами люди, звездное небо и т.д. Естествознание начинается тогда, когда сознание человека поднимается до уровня выработки высокой абстракции (категории) субстанции, позволяющей сформулировать вопрос, существует ли за многообразием вещей некое единое начало. Или, другими словами, "что есть все?" В свою очередь вопрос о субстанции, первоначале мира стал возможен тогда, когда уровень мыслительного абстрагирования позволил сформулировать представление о процедуре обоснования знания. Формой такого представления стала идея математического доказательства.

Эта идея - величайшее достижение древнегреческих мыслителей. В древневавилонской и древнеегипетской математике такая идея отсутствовала. Древневосточная математика, как отмечено выше, была представлена множеством алгоритмов, операций, которые обеспечивали вычислительный эффект, но не имели логического, теоретического обоснования. Однако одно дело - сформулировать задачу и предложить алгоритм ее численного решения, а совсем иное дело - численно решив задачу, доказать, что это решение не только возможное, но единственно истинное.

Для возникновения идеи доказательства надо научиться формировать принципы решения целого класса задач определенного типа. Это значит, что мышление должно оперировать некоторыми всеобщими понятийными структурами. Среди таких структур важнейшая - категория субстанции. Не случайно основатель милетской школы ("первый европейский ученый", как его называют) Фалес Милетский вошел в историю науки одновременно и как естествоиспытатель-философ, сформулировавший проблему субстанции мира, и как математик, сформулировавший идею математического доказательства. Фалесу приписывают доказательство следующих геометрических теорем: 1) круг делится диаметром пополам; 2) в равнобедренном треугольнике углы при основании равны; 3) при пересечении двух прямых образуемые ими вертикальные углы равны; 4) два треугольника равны, если два угла и одна сторона одного из них равны двум углам и соответствующей стороне другого.

101

Каким образом представители милетской школы решали вопрос о субстанции мира, едином основании многообразия вещей? Фалес считал, что началом всех вещей, их субстанцией (т.е. то, из чего возникают все вещи и во что они в конечном счете превращаются) является вода. Другой представитель милетской школы Анаксимандр [1] источником всего сущего, субстанцией всех вещей считал некое вечное, беспредельное, безграничное, бесконечное начало - апейрон (т.е. "беспредельное"). В этом вечном, находящемся в непрерывном движении неопределенном первовеществе возникает как бы зародыш будущего мира. Мир периодически возвращается в это первовещество.

1 Древние сообщали, что Анаксимандр был первым греком, начертившим географическую карту Земли, и распространял среди греков заимствованные на Востоке солнечные часы (гномон).

Анаксимен считал воздух началом, основой, субстанцией мира. Все возникает из воздуха через его разряжение и сгущение. Разряжаясь, воздух становится сначала огнем, затем эфиром, а сгущаясь - ветром, облаками, водой, землей и камнем. Анаксимен - один из наиболее ярких представителей "метеорологической" традиции древнегреческой науки, в которой основные естественнонаучные проблемы (начала и структуры Космоса) решались по аналогии с метеорологическими.

Для нас сейчас не так важно, как конкретно решали представители милетской школы проблему субстанции. Важен факт постановки самой проблемы субстанции мира, ориентирующей на дальнейшее развитие научно-рационального познания.

Милетская школа - это еще натурфилософское познание мира, здесь еще не разделились в полной мере естественно-научное и философское познание. Философская и естественно-научная картины мира здесь формируются в тесном единстве. Эту традицию продолжил Гераклит.

Гераклит из Эфеса - один из самих глубоких мыслителей Греции, оказавший значительное влияние на последующее развитие науки и философии. С мыслителями милетской школы его связывала проблема субстанции мира, первоосновы бытия. Но в центре учения Гераклита другая важнейшая идея - идея безостановочной изменчивости вещей, их текучести. Гераклит учил, что все в мире изменчиво, "все течет". Ничто в мире не повторяется, все преходяще и одноразово. Нельзя понять субстанцию мира, природу Космоса, не учитывая его постоянную текучесть, изменчивость, то, что он все время находится в состоянии становления. Становление - это постоянное изменение, преобразование, движение, ведущее к созданию новых форм (вне зависимости от того, какими эти новые формы являются - более сложными или более простыми, прогрессивными или регрессивными, высшими или низшими и др.); такие новые формы являются лишь повторением того, что уже однажды когда-то было.

102

Какое же вещество больше всего соответствует в качестве субстанции мира его постоянной подвижности, текучести, изменчивости, становлению? Гераклит видел такую первооснову в огне, который в то время представлялся самым подвижным и изменчивым веществом. (Наши современники понимают, что огонь - это не вещество, как вода, воздух, земля, а реакция окисления с выделением теплоты и света.) От представления о том, что субстанция может быть текущей, изменчивой, становящейся, легко перейти к мировоззрению, согласно которому мир кажется порождением мысленной абстракции. Этот важный шаг был осуществлен пифагорейцами.

3.3. Мир как число

3.3.1. Пифагорейский союз. В конце VI в. до н.э. центр научной мысли Древней Греции перемещается с востока средиземноморского мира на его запад - на побережье Южной Италии и Сицилии, где греки основали свои колонии. В городе Кротоне сложилась, по-видимому, первая (из известных нам) в истории человечества научно-философско-религиозно-политическая школа - Пифагорейский союз. Он просуществовал с конца VI в. до середины IV в. до н.э. и оказал громадное влияние на развитие древнегреческой культуры, науки, философии. При этом он активно вмешивался и в политическую жизнь италийских полисов. Основателем Пифагорейского союза был Пифагор, мыслитель, о котором сложено множество легенд, но достоверно мало что известно. Пифагор - личность противоречивая, в его воззрениях тесно переплетались элементы мифологии, магии, религии, философии и науки.

Выходец с острова Самоса, Пифагор много лет учился в Египте и Вавилоне, возможно, даже в Индии. Известна легенда о встрече в Милете юного Пифагора с Фалесом незадолго до смерти последнего. Оказавшись в Кротоне, Пифагор основал сообщество единомышленников, получившее впоследствии название "Пифа-

103

горейский союз". Это была закрытая, тайная организация с определенным уставом, культивирующим размеренный, созерцательный образ жизни, который отвечал их представлениям о Космосе как упорядоченном, гармоничном, симметричном целом, постигнуть который дано не всем, а только избранным, тем, кто ведет особый образ жизни созерцателя, самоуглубляющегося, самосовершенствующегося мудреца.

Основное мировоззренческое положение (которое принадлежит, очевидно, Пифагору) - "все есть число". Ранние пифагорейцы воспринимали число как божественное начало, сущность мира, а в исследованиях числовых отношений видели средство спасения души, некий религиозный ритуал, очищающий человека и сближающий его с богами. Это философско-религиозное учение о том, что "мир есть число", ускоряло перевод математики из области практически-прикладной, вычислительной в сферу теоретическую, в систему понятий, логически связанных между собой процедурой доказательства. Мир целостен, гармоничен, в нем все взаимосвязано. В то же время если "мир есть число", значит, все числа связаны между собой, а занятия математикой позволят эти связи установить, прояснить их логическими доказательствами. Кто изучит и поймет божественные числовые отношения, тот сам станет божественным (подобно Пифагору), а его душа перестанет переселяться в другие существа (реинкарнация) и возвысится до абсолютного блаженства. Так закладывались философско-религиозные предпосылки математического и естественно-научного познания.

3.3.2. Математические и естественно-научные достижения пифагореизма. При всей противоречивости пифагореизма (а может быть, благодаря ей) пифагорейская школа внесла величайший вклад в развитие конкретно-научного познания и прежде всего математики. Основные направления математических исследований раннего Пифагорейского союза:

+ доказательства тех положений, которые были получены в египетской и вавилонской математике (включая и "теорему Пифагора");

+ разработка теории пропорций, музыкальной теории (важнейшие гармонические интервалы могут быть получены при помощи отношений чисел 1, 2, 3 и 4);

+ арифметика из простого искусства счета перерастает в теорию чисел.

104

В теории чисел пифагорейцами была проведена большая работа по типологии натуральных чисел. Пифагорейцы делили их на классы. Выделялись класс совершенных чисел (число, равное сумме своих собственных делителей, например: 6 = 1+2 + 3), класс дружественных чисел (каждое из которых равно сумме делителей другого, например 220 и 284: 1 + 2 + 4 + 5 + 10 + 20 +11+22 + 44 + + 55 + 110 = 284 и 1 +2 + 4 + 71 + 142 = 220), класс фигурных (треугольное число, квадратное число и т.д.) чисел, простых и др.

В эту эпоху стали также известны правила суммирования простейших арифметических прогрессий и результатов, в современном математическом языке выражающиеся формулой типа

Рассматривались вопросы делимости чисел. Введены арифметическая, геометрическая и гармоническая пропорции, а также различные средние: арифметическое, геометрическое, гармоническое.

Наряду с геометрическим доказательством теоремы Пифагора был найден способ отыскания неограниченного ряда троек "пифагоровых чисел", удовлетворяющих соотношению А2 + В2 = С2. Было открыто много математических закономерностей теории музыки, совершенствовались приемы геометрического доказательства и т.д.

Важнейшим событием в истории пифагореизма (уже после смерти Пифагора) было открытие несоизмеримости диагонали и стороны квадрата, равной единице (современным математическим языком v2). Это открытие имело не только чисто научное,

математическое, но и большое мировоззренческое значение. Философский смысл его состоял в крахе общей идеи гармоничности, цельности, стройности, пропорциональности, измеримости, организованности Космоса. Под сомнением оказалась сама идея о том, что "мир есть число". В Пифагорейском союзе царила растерянность, назревал скандал. Известна легенда о том, что члены союза пытались замалчивать это открытие. Но открытие несоизмеримости стало поворотным пунктом в истории математики и по своему значению может быть сопоставлено с открытием неевклидовой геометрии в XIX в.

105

Для решения проблемы несоизмеримости надо было четко представлять: является ли неограниченной продолжительность процесса нахождения общей меры; как выразить бесконечную малость последней; как выразить то, что она должна содержаться бесконечное число раз в сравниваемых величинах.

Теоретически были возможны два выхода. Первый связан с обобщением понятия числа и включением в него более широкого класса математических величин (как рациональных, так и иррациональных). По этому пути математика пойдет много позже, в эпоху Возрождения.

Второй путь - геометризация математики, т.е. решение чисто алгебраических задач с использованием геометрических образов (геометрическая алгебра позволяет выражать как рациональные, так и иррациональные отрезки). Поскольку совокупность геометрических величин (например, отрезков) более полна, чем множество рациональных чисел, постольку такое исчисление можно построить в геометрической форме. Так возникла геометрическая алгебра. Например, уравнение X2 = 2 не может быть решено ни в области целых чисел, ни даже в области их отношений. Но оно вполне разрешимо в области прямолинейных отрезков: его решением является диагональ квадрата со стороной, равной единице. Следовательно, для того чтобы получить решение такого квадратного уравнения, из области чисел надлежит перейти в область геометрических величин. Геометрическая алгебра приложима не только к соизмеримым, но и к несоизмеримым отрезкам и тем не менее является точной наукой.

Первичные элементы геометрической алгебры - отрезки прямой. По отношению к ним определялись арифметические вычислительные операции. Сложение интерпретировалось как приставление отрезков, вычитание - как отбрасывание от отрезка части, равной вычитаемому отрезку. Умножение отрезков приводило к построению площадей (произведением отрезков Аи В считался прямоугольник со сторонами Аи В). Произведение трех отрезков давало параллелепипед. Произведение большого числа сомножителей в геометрической алгебре не могло рассматриваться. Деление было возможно лишь при условии, что размерность делимого больше размерности делителя и выступало как задача приложения площадей.

106

Методы геометрической алгебры имели принципиальные ограниченности: они позволяли определить только один, положительный корень квадратного уравнения; средствами построения были циркуль и линейка; объектами построения были геометрические образы размерности не выше второй; решение уравнений степени выше третьей в геометрической алгебре древних просто невозможно.

Недостаточность геометрической алгебры как общей математической теории несоизмеримых величин проявилась при выделении класса задач, не поддающихся решению с помощью циркуля и линейки. Среди них наиболее известны задачи удвоения куба, трисекции угла и квадратуры круга. Попытки их разрешения привели в дальнейшем к появлению и усовершенствованию новых перспективных математических методов. Так, был разработан метод конических сечений, метод исчерпывания (как предпосылки метода пределов), разработаны основы общей теории отношений, приложимой как для соизмеримых, так и для несоизмеримых величин.

Значительны и астрономические идеи пифагорейцев. Есть сведения о том, что еще Пифагор высказал идею шарообразности Земли [1]. Пифагорейцы первыми в Древней Греции научились распознавать на небесном своде планеты, отличать их от звезд (в то время распознавали лишь пять планет). Им же принадлежит идея гармонии "небесных сфер". Пифагорейцы заложили основания космологии и создали первые теоретические модели Вселенной как целого. В одной из них (Филолай, V в. до н.э.)центром Вселенной объявляется не Земля и не Солнце, а некий "центральный огонь" - Гестия, центр мира и его исток, основа: все остальные планеты, Солнце и Луна вращаются вокруг этого истока (см. 3.7.1). В космологической модели Гераклида Понтийского (IV в. до н.э.) Земля находится в центре Вселенной, вокруг нее вращается Луна, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, а Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца, а вместе с Солнцем - вокруг Земли. Именно представители пифагорейской школы сформулировали в античности идею гелиоцентризма (Аристарх Самосский).

1 Дитмар А.Б. География в античное время. (Очерки развития физико-географических идей.) М., 1980. Гл. 3.

107

Всемирно-историческая заслуга пифагореизма - в осмыслении и утверждении категории количества. Мир не является лишь многообразием качественно различных предметов, вещей, за таким качественным многообразием лежит количественное единство вещей. Каждая вещь и ее свойства имеют определенную меру, степень роста, изменчивости, насыщенности своих качеств. Мера изменчивости определенного качества и есть его количество. Каждая определенная вещь есть некоторое единство качества и количества. Нельзя постичь вещь в ее сущности и в ее целостности без выявления количественных характеристик вещи, а они постигаются математикой.

Пифагорейцы заложили основы такого представления о мире и его познании, в соответствии с которым математические знания (о числах и их отношениях) являются ключом к познанию природы. Начиная с Пифагора в истории культуры развивается установка на широкое развитие математических исследований. Обратим внимание еще на одну особенность пифагореизма. По сути, из ложной посылки, что основа мира есть число, вытекает очень разумный и плодотворный вывод: математика есть средство познания устройства мира. И это далеко не единственный пример того, когда из ложных общих идейных философских идей следуют плодотворные и истинные конкретно-научные программы.

3.4. Формирование первых естественно-научных программ

3.4.1. Великое открытие элеатов. Особое место в истории античной культуры занимает элейская школа (г. Элея на юге Италии). Представителям ее принадлежит великое открытие - наличие противоречия между двумя картинами мира в сознании человека; одна из них - это та, которая получена посредством органов чувств, через наблюдение; другая - та, которая получена с помощью разума, логики, рационального мышления.

Основоположником элейской школы был Ксенофан - один из первых рационалистических критиков мифологического мировоззрения. Но слава Элеи связана с именами Парменида и Зенона.

108

Парменид и его последователи убедительно показали, что результатом человеческого познания является не одна, а две различные картины мира - чувства дают одну картину мира, а разум - другую, причем эти картины мира могут быть принципиально противоположны. Легендарные апории Зенона не только вскрывали логические трудности, присущие понятию бесконечности, но и подводили к обоснованию существования этих двух различных картин мира [1]. Установление качественного различия ме; отражением мира разумом и чувствами (мышлением и ощущением, логическим и чувственно-образным) было величайшим научно-философским открытием. Оно со всей силой и значимостью поставило вопрос о том, как возможно научное познание мира и возможно ли оно вообще. В ту эпоху сама возможность научного познания мира отнюдь не была самоочевидной. Немало мыслителей сомневалось в возможности естественно-научного (и философского) познания мира.

1 См., например: Комарова В.Я. Учение Зенона Элейского. Л., 1988.

Сами элеаты считали, что из двух картин мира подлинная та, которая постигается разумом. На этой основе они ввели качественно новое представление о первооснове мира, о его субстанции. Если у представителей милетской школы первооснова мира носит характер физического процесса, некоторой стихии (вода, воздух и др.), у пифагорейцев - абстрактно-математический характер (число), то у элеатов она является абстрактно-философской - бытие как таковое.

Элеатовское бытие - это специфический теоретический объект, предмет философского и никакого другого познания. По мнению элеатов, такой объект (бытие) никогда не возникал, не подвержен гибели, един-единствен, неподвижен, закончен и совершенен. А самое главное, что бытие постигается только разумом и ни в коем случае не чувствами. В своей философской поэме "О природе" Парменид говорит:

Ибо мыслить - то же, что быть...

Можно лишь то говорить и мыслить, что есть; бытие ведь

Есть, а ничто не есть: прошу тебя это обдумать [2].

2 Фрагменты ранних греческих философов. От эпических теокосмогоний до возникновения атомистики. М., 1989. Ч. 1. С. 296.

109

По Пармениду, есть два пути познания - путь истины и путь мнения. Путь истины - это познание разумом единого бытия, выделение его из бесконечного качественного многообразия вещей, которое есть небытие. Путь истины - это путь отделения бытия от небытия. Путь мнения - это познание на уровне чувств, образов, которое не дает знания бытия, а только движется на уровне поверхностных свойств вещей, на уровне явления, небытия. Путь мнения - это путь нефилософского, обманчивого познания.

Софисты, Демокрит и Платон делают разные выводы из учения элеатов и по-разному решают поставленную элеатами проблему. Софисты (например, Горгий) используют качественное различие двух картин мира, двух путей познания для обоснования субъективного и прагматического характера познания, вплоть до скептицизма. (Известный парадокс Горгия: "Ничего не существует; если бы и существовало, то было бы непознаваемо; если бы и было познаваемо, то не было бы передаваемо другому".) Кто же такие софисты?

В середине V в. до н.э. в условиях развивавшейся рабовладельческой демократии возникла потребность в изменении системы образования: вместо гимнастики и музыки на первый план выдвигаются необходимые в судах и народных собраниях риторика, логика, философия. Появились первые платные учителя философии, риторики, логики - софисты. Разъезжая по городам, они за плату учили красноречию - умению говорить, убеждать, побеждать в спорах, выигрывать тяжбы в суде. Обычно это яркие, активные, бойкие и часто, по-видимому, нагловатые, с оттенком нигилизма, но талантливые люди, смело разрывавшие со старыми традициями жизни и мысли.

Среди своих современников софисты пользовались далеко не самой лучшей репутацией. Нередко в них видели утонченных шарлатанов или дилетантов. Для этого имелись свои основания: в софистике был силен прагматический момент. Софисты учили побеждать в споре не только во имя истины, но и часто вопреки ей. Так, Горгий заявлял, что может любую вещь и восхвалять, и ниспровергать независимо от ее объективных качеств (используя двусмысленность и многосмысленность (полисемантизм) словесных выражений, неправильности логических связей мысли и т.д.). Поэтому под софистикой понимают умение использовать полемику, силу слова, логики для доказательства всего чего угодно, умения представить истину ложью, а ложь - истиной, белое - черным, а черное - белым. Именно в софистике - корни того направления в истории философии, которое связано со скепти-

110

цизмом и агностицизмом, с неверием в возможности познания человеком мира, отрицанием возможности и необходимости науки. Демокрит и Платон занимали иную позицию в вопросе о познаваемости мира. Они верили в познание мира, в возможность и необходимость естествознания, хотя по-разному понимали объекты и пути познания. Демокрит и Платон - основатели двух исторически первых естественно-научных программ познания природы.

3.4.2. Атомистическая программа. Одной из вершин античной культуры являлось атомистическое учение Демокрита, основоположника античного материализма. Жизнь Демокрита - образец глубокой преданности науке, познанию мира. Занятия наукой, философией он ставил превыше всего; истина для него - высшая ценность. Демокрит заявлял, что одно причинное объяснение он предпочитает обладанию (самым могущественным в то время) персидским престолом. Он много путешествовал по Востоку, был в Египте, Вавилонии, Индии и Эфиопии, усвоил научные и философские достижения древневосточных культур.

Демокрит поставил перед собой задачу создать такое учение, которое смогло бы преодолеть противоречия, зафиксированные элеатами. Иначе говоря, такое учение, которое обеспечивало соответствие картины мира, открывающейся человеческим чувствам, картине мира, конструируемой деятельностью мышления, дискур-сивно, логикой. На этом пути он осуществил переход от континуального к дискретному видению мира. Демокрит исходил из безоговорочного признания истинного бытия существующим и существующим как многое. Он убедительно показал, что мыслить бытие как многое, мыслить движение можно, если ввести понятие о неделимости элементарных оснований этого бытия - атомов. Бытие в собственном смысле этого слова - это атомы, которые движутся в пустоте (небытии).

В противоположность элеатам Демокрит учил, что реально существует не только бытие, но и небытие. Бытие - это атомы, небытие - пустота, пустое пространство. Пустота неподвижна и беспредельна; она не оказывает никакого влияния на находящиеся в ней тела, на бытие. Идея пустоты привела Демокрита к идее бесконечного пространства, где во всех направлениях беспорядочно носятся, перемещаются атомы (как пылинки в солнечном луче).

111

Представление о пустоте - это достаточно сильная абстракция, требующая высокого уровня теоретического мышления.

Атом - неделимая, совершенно плотная, непроницаемая, не-воспринимаемая чувствами (вследствие своей, как правило, малой величины), самостоятельная частица вещества, атом неделим, вечен, неизменен. Атомы никогда не возникают и никогда не погибают. Они бывают самой разнообразной формы - шарообразные, угловатые, крючкообразные, вогнутые, выпуклые и т.п. Атомы различны по размерам. Они невидимы, их можно только мыслить. В процессе движения в пустоте атомы сталкиваются друг с другом и сцепливаются. Сцепление большого количества атомов составляет вещи. Возникновение и уничтожение вещей объясняются сложением и разделением атомов; изменение вещей - изменением порядка и положения (поворота) атомов. Если атомы вечны и неизменны, то вещи преходящи и изменчивы. Таким образом, атомизм соединил в одной картине рациональные моменты двух противоположных учений - учений Гераклита и Парменида: мир вещей текуч, изменчив, а мир атомов, из которых состоят вещи, неизменен, вечен.

По Демокриту, мир в целом - это беспредельная пустота, начиненная многими отдельными мирами. Отдельные миры образовались в результате того, что множество атомов, сталкиваясь друг с другом, образуют вихри - кругообразные движения атомов. В вихрях крупные и тяжелые атомы скапливаются в центре, а более легкие и малые вытесняются к периферии. Так возникли земля и небо. Небо образует огонь, воздух, светила. Земля - центр нашего мира, на краю которого находятся звезды. Каждый мир замкнут. Число миров бесконечно. Многие из них могут быть населенными. Демокрит впервые описал Млечный Путь как огромное скопление звезд. Миры преходящи: одни из них только возникают, другие находятся в расцвете, а третьи уже гибнут.

Исторической заслугой античного атомизма являлось также формулирование и разработка принципа детерминизма (причинности). В соответствии с этим принципом любые события влекут за собой определенные следствия и в то же время представляют собой следствие из некоторых других событий, совершавшихся ранее. Демокрит понимал принцип детерминизма механистически, отождествляя причинность и необходимость. Все, что происходит в мире, не только причинно обусловлено, но и необходимо, неизбежно. Он отвергал объективное существование случайности, говоря, что человек называет событие случайным, когда не знает (или не хочет узнать) причины события. Мир атомистов - мир сплошной необходимости, в котором нет объективных случайностей.

Концепция атомизма - одна из самых эвристичных, одна из самых плодотворных и перспективных научно-исследовательских программ в истории науки. На основе принципа атомизма, рассмотрения тел как суммы бесконечно большого числа малых неделимых атомов Демокрит сформулировал идею математического метода неделимых, позволяющего определять отношения площадей фигур или объемов тел. Метод неделимых, возрожденный в европейской математике в XVI-XVII вв., стал одной из вех на пути создания интегрального исчисления. Концепция атомизма сыграла вьщающуюся роль в развитии представлений о структуре материи, в ориентации движения естественно-научной мысли на познание все более глубоких структурных уровней организации материи. И сейчас, через 2500 лет после ее возникновения, программа атомизма (применяемая уже не к атомам, а к элементарным частицам, из которых они состоят) является одним из краеугольных оснований естествознания, современной физической картины мира.

3.4.3. Математическая программа. Если Демокрит решает сформулированное элеатами противоречие в духе первичности и единственности чувственной реальности, то Платон считает логически допустимым другой путь. Противоречие между знаниями, полученными органами чувств, и знаниями, полученными логикой, мышлением, Платон объясняет не трудностями процесса познания (как софисты) и не структурой чувственного материального мира (как Демокрит), а возможным наличием двух реальностей, двух миров.

Первый мир - это мир множества единичных, изменяющихся, подвижных, отражаемых чувствами человека вещей; это - материальный мир. Второй мир - это мир вечных, общих и неизменных сущностей; мир общих идей, понятий; он постигается не чувствами, а разумом.

113

"Идея" (имеет своим корнем слово "видеть", "вид") для Платона - это то, что видно разумом в вещи. Идея вещи не является отражением вещи, а наоборот: идея вещи хотя и существует в отрыве от самой вещи, но тем не менее представляет собой некоторый принцип оформления вещей, принцип их конструирования. Идея - это некоторое конструктивное начало вещи, ее прообраз, парадигма, порождающая модель, принцип конструирования вещи. Идея - это старые мифологические боги, переведенные на абстрактно-всеобщий, философско-категориальный язык. Вместе с тем идея - это и некоторое общее понятие, обобщение. Но это такое обобщение, которое характеризуется почти математической предельностью, это такой предел абстрагирования, идеализации вещи, за которым вещь уже теряет свои существенные признаки. Объективный идеализм Платона состоит не столько в том, что идеи являются обобщением вещей, существующим вне этих вещей, а в том, что идеи - это активный, конструктивный, порождающий базис самих вещей, такое исходное начало, без которого сама вещь существовать не может.

Мир идей (или идеальный мир) - это реальность, которая существует, хотя и далеко от земного мира, но не на бесконечном расстоянии от него. Никто из богов или героев не пребывал в этом мире. Мир идей, идеальный мир первичен по отношению к миру чувственных вещей, материальному миру. Материальный мир произволен от идеального. Материальный мир - это сфера, в которой уже происходит затухание конструктивной активности идей, ее уменьшение, сокращение, затемнение и т.д. То, что в мире идей характеризуется идеальной формой, в материальном мире характеризуется напластованием случайных, индивидуальных, неповторимых свойств конкретных чувственных вещей. И чем дальше от земли и ближе к миру идей, тем стабильнее, устойчивее, неподвижнее организован мир. Так, далекие звезды отличаются стабильностью, неизменностью, неподвижностью. На уровне планетных сфер уже появляются неустойчивость, подвижность, нестабильность. А в самом мире земных вещей конструктивное идеальное начало ослабевает в такой мере, что вещи повсеместно становятся изменчивыми, движущимися, индивидуализированными, разнообразными, неповторимыми и т.п.

114 Значительную роль в своей теории идей Платон отводит математике. У Платона все бытие пронизано числами, числа - это путь к постижению идей, сущности мира. О значении, которое он придавал математике, свидетельствует надпись над входом в платоновскую Академию: "Несведущим в геометрии вход воспрещен". Эта высокая оценка математики определялась философскими взглядами Платона. Он считал, что только занятия математикой могут служить реальным средством познания вечных, идеальных, абсолютных истин. Платон не отвергал значения эмпирического знания о мире земных вещей, но считал, что это знание не может быть основой науки, так как оно приблизительно, неточно и лишь вероятно. Только познание мира идей, прежде всего с помощью математики, является единственной формой научного, достоверного познания. Математическими образами и аналогиями пронизана вся философия Платона.

Вслед за пифагорейцами Платон закладывал основы программы математизации познания природы. Но если пифагорейцы рассматривали Космос как некоторую однородную гармоничную сферу, то Платон впервые вводит представление о неоднородности бытия, Космоса. Он разделяет Космос на две качественно различные области: божественную (вечное, неизменное бытие, небо) и земную (преходящие, изменчивые вещи). Из представления о божественности Космоса Платон делает вывод, что небесные светила могут двигаться только равномерно, по идеальным окружностям и в одном и том же направлении.

3.5. Физика и космология Аристотеля

3.5.1. Учение Аристотеля о материи и форме. Один из важнейших итогов развития древнегреческой культуры - разработка первой естественно-научной картины мира. Она сложилась в результате синтеза следующих отраслей познания: философии (прежде всего, аристотелизма); математики; астрономии (космологии); учения о движении (механика). Ядром первой естественно-научной картины мира стало учение Аристотеля. Можно сказать, что естествознание - это родная стихия аристотелевской мысли, а Аристотель - первый великий натуралист, который вместе со своими учениками поставил научно-исследовательскую работу в области естествознания на небывалую до него высоту.

Аристотель - величайший древнегреческий философ, мыслитель, ученый; учитель и наставник Александра Македонского. Аристотелевское учение явилось грандиозным универсальным синтезом всех достижений древнегреческой полисной культуры и одновременно духовной платформой культуры эллинизма.

115 Аристотель родился в Стагире, жил в Афинах, в течение 20 лет учился в Академии Платона, был его лучшим учеником, но часто не соглашался со своим учителем ("Платон мне друг, но истина дороже"). Впоследствии открыл в Афинах свою философскую школу - Ликей.

Аристотель строил свое учение, отталкиваясь от критики теории идей Платона. Главное возражение Аристотеля направлено против платоновского отрыва идеи вещи от самой вещи. Аристотель пишет: "Ведь покажется, пожалуй, невозможным, чтобы врозь находились сущность и то, чего есть сущность... как могут идеи, будучи сущностями вещей, существовать отдельно (от них)?" [1] Аристотель категорически не согласен с представлением с самостоятельном существовании мира идей, о его независимости, отделенности от чувственного мира. Идеи и чувственные вещи не могут существовать отдельно, в разных мирах. Мир един, он не распадается на два мира - чувственный и идеальный. Идея существует не где-то в далеких космических далях, а в самих чувственных вещах. Отсюда - и иная оценка природы и возможностей ее познания.

1 Аристотель. Метафизика // Соч.: В 4 т. М., 1976. Т. I. С.

В отличие от Платона Аристотель считает, что мир изменчивых, индивидуализированных природных вещей (также как и мир идей) может быть предметом достоверного познания, науки. Все достойно быть предметом познания: и движение светил, и строение тела всех живых и растительных существ (от червя до человека), и устройство полиса, и свойства высшего перводвигателя и др. Основу естественно-научных воззрений Аристотеля составляет его учение о материи и форме.

Мир состоит из вещей, каждая отдельная вещь является соединением материи и формы. Материя сама по себе - бесформенное, хаотическое, пассивное начало: это материал, т.е. то, из чего возникает вещь, ее субстрат. Чтобы стать вещью, материя должна принять форму, некое идеальное, конструирующее, моделирующее начало, которое придает вещам определенность и конкретность. Как материя, так и форма вечны. По Аристотелю, каждая вещь - соединение материи и формы. При этом материя данной

116 вещи является в свою очередь формой для материи тех элементов, из которых эта вещь состоит. Переходя таким образом в глубь вещества, к все более простым телам (например, от здания к кирпичам, от глины к элементам, из которых она состоит, и т.д.), приходят к абстрактной "первоматерии".

Первоматерия лишена всякой формы, всяких свойств и качеств. Это - субстанция, не имеющая определенности. Соединяясь с простейшими формами, она образует первые элементы, из которых состоят все вещи. Простейшие формы - теплое, холодное, сухое и влажное. Соединяясь с первоматерией, они образуют четыре первоэлемента: огонь, воздух, вода и земля (см. рисунок).

Первоэлементы в мире расположены в определенном порядке, который задает структуру Космоса.

3.5.2. Космология Аристотеля. Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент земли, который образует нашу планету. Земля - центр Вселенной, она неподвижна и имеет сферическую форму. Принцип центрального и неподвижного положения Земли во Вселенной является краеугольным в аристотелизме. Он на много столетий определил господство геоцентрической системы в астрономии. Вокруг Земли распределена вода, затем воздух, далее огонь. Огонь простирается до орбиты Луны -первого небесного тела. Выше Луны - надлунный, божественный мир, который принципиально отличен от мира подлунного, действует по иным закономерностям. В этом мире все тела состоят из эфира. Эфир неизменен, он не превращается в остальные элементы.

117

В божественном, надлунном небе существует лишь один вид движения - равномерное непрерывное круговое движение небесных тел. Они вращаются вокруг Земли по круговым орбитам, прикреплены к материальным, сделанным из эфира, вращающимся сферам. Существуют сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и сфера неподвижных звезд. За последней находится перводвигатель - Бог, который придает движение сферам. Космос - конечен и вечен; он никогда не родился и никогда не погибнет, никогда не возникал и принципиально неуничтожим.

Важную роль в космологии Аристотеля играл принцип отсутствия пустоты в природе. ("Природа не терпит пустоты".) Введение его означало, что Аристотель строит континуальную картину мира, принципиально противоположную атомистической, дискретной.

Картина мира Аристотеля кардинально отличается от современной естественно-научной картины мира. Аристотелевский Космос иерархически организован, состоит из многих субординированных уровней, слоев. Каждый слой обладает своими специфическими закономерностями, и в каждой точке мира, в каждом направлении пространства действуют свои законы. Современная физика строится на принципиально иной основе - на идее однородности и изотропности пространства и времени (это значит, что в любой точке и в любом направлении пространства (и времени) законы природы проявляют себя одинаковым образом). Переход от аристотелевского неоднородного и анизотропного представления о Вселенной к однородной и изотропной картине мира в XVII в. был важнейшей предпосылкой формирования второй естественно-научной картины мира.

3.5.3. Основные представления аристотелевской механики. Историческая заслуга Аристотеля перед естествознанием состоит и в том, что он стал основателем системы знаний о природе - физики. Центральное понятие аристотелевской физики - понятие движения. Аристотель разработал первую историческую форму учения о движении - механику. Все механические движения он разбивает на две большие группы: движение небесных тел в надлунном мире; движение тел в подлунном, земном мире.

Движение небесных тел - наиболее совершенное. Оно представляет собой вращательное равномерное круговое движение, или движение, сложенное из таких простых круговых равномерных движений. Совершенство кругового движения в том, что у него нет ни начала, ни конца; оно вечно и неизменно, не имеет материальной причины.

118

В отличие от небесных земные движения несовершенны; здесь все подвержено изменению, все имеет начало и конец. Движения земных тел в свою очередь можно разделить на две категории: насильственные и естественные. Естественное движение - это движение тела к своему месту, например тяжелого тела вниз, а легкого - вверх. Тела, состоящие из элементов земли, стремятся вниз, а тела, образованные из воздуха или огня, - вверх. Естественное движение происходит само собой, оно не требует приложения силы.

Все остальные движения на Земле - насильственные и требуют применения силы. Закона инерции Аристотель не знал. Он предполагал, что любые насильственные движения, даже равномерные и прямолинейные, происходят под действием силы. Основной принцип динамики Аристотеля: "Все, что находится в движении, движется благодаря воздействию другого". При этом он полагал, что скорость пропорциональна действующей силе. В современной формулировке закон движения Аристотеля выглядит следующим образом:

Ft = mL, где F- сила, действующая на тело; t - время движения; т - масса (вес); L - пройденный путь [1].

1 Интересно, что аристотелевская физика поддается переформулировке в вариационной форме, когда сила выражается через потенциал. А такое выражение оказывается весьма разумным приближением к уравнению Ньютона, записанному для движения материальной точки в вязкой среде, когда масса точки стремится к нулю.

Механика Аристотеля содержала в себе глубокое противоречие - ведь есть немало видов движений, которые осуществляются без видимого приложения силы. Что вызывает эти движения? Поиски ответа на этот вопрос растянулись на столетия.

119

3.6. Естествознание эллинистически-римского периода

3.6.1. Культура эллинизма. В Вавилоне 10 июня 323 г. до н.э. от ран и болезней скончался Александр Македонский, который за двенадцать с половиной лет царствования и непрерывных завоевательных походов создал грандиозную монархию, протянувшуюся от Македонии до Индии и от Амударьи до нубийских пустынь. Эта дата может быть условно названа началом эпохи эллинизма - качественно своеобразного периода в истории культуры, который (с учетом римского периода) охватывает почти тысячу лет - вплоть до падения Западной Римской империи (от IV в. до н.э. до Vb. н.э.). Эпоха эллинизма характеризуется значительным расширением территорий, занятых греками, их экспансией на Восток. Это была как бы новая историческая волна греческой колонизации.

Следствием такой колонизации явилось создание качественно новой культуры, синтезировавшей достижения греческой культуры с восточными духовно-культурными традициями. Римская империя, пришедшая на смену эллинистическим монархиям, сложившимся на развалинах эфемерной монархии Александра Македонского, впитала в себя эллинистическую культуру, модифицировала и переработала ее. Это позволяет выделять эллинистически-римскую культуру как некоторую качественно своеобразную историческую целостность. Длительная, насыщенная многими бурными историческими событиями эпоха эллинизма была периодом не только синтеза греческой и восточной культур, но и наиболее плодотворного развития конкретных наук, прежде всего математики и астрономии. В эпоху эллинизма окончательно сложилась первая научная картина мира.

Новый эллинистический тип культуры сформировался как результат экспансии на Восток материальной культуры, достигнутой греческими полисами. Колонисты переносили в новые условия, новые страны, новым народам и греческий образ жизни. Греческая культура - это прежде всего городская культура. Александр Македонский (одержимый идеей единства народов, целостности человечества, отрицавший различие между греками и варварами) и его последователи (диадохи и эпигоны) вели на завоеванных территориях интенсивное градостроительство. Новые города строились по греческим канонам. В центре города располагалась площадь, окруженная общественными зданиями и храмами. От площади отходили широкие прямые улицы. В каждом городе существовали стадион, театр, гимнасии и др. Города заселялись в основном греками (ветеранами войн, греческими переселенцами) и были опорой власти. Обычно города закладывались на реках или торговых путях, что создавало предпосылки для их постепенного превращения в крупные торговые и экономические центры.

120

Одним из наиболее известных таких городов была (заложенная Александром Македонским в дельте Нила, на месте рыбацкой деревушки) Александрия, не только самый крупный оживленный торговый, ремесленный, политический, но и культурный, главный научный центр Востока. Александрия воплощала идеалы космополитизма, единства народов, о котором мечтал Александр Македонский. Есть данные, что к концу I в. до н.э. в Александрии проживали около миллиона жителей - представителей самых разных народностей - греков, египтян, сирийцев, италийцев и др. Гордостью Александрии была знаменитая библиотека, основанная в середине III в. до н.э.; она насчитывала свыше 700 тыс. папирусных свитков, в которых были собраны все основные сочинения античной эпохи. Александрийская библиотека являлась частью Музея (храма муз), в котором размещались астрономическая обсерватория, зоологический и ботанический сад, помещения для жизни и работы ученых, приезжавших сюда из разных стран.

Греческая экспансия повсеместно вела к вытеснению натурального хозяйства товарно-денежными отношениями, масштабному развитию международной торговой и даже финансовой деятельности. Усложнялась организационная, управленческая деятельность, усиливалась роль личностного начала во всех формах деятельности. Во многих странах пользовался широким признанием и уважением слой культурной интеллигенции - людей, профессионально и творчески занимающихся умственным, организационным трудом.

Значительно изменился духовный мир человека; ускорился процесс его дифференциации. На смену строгому (телесно-вещному, непсихологизированному) индивидуализму полисной эпохи пришла психологизированная (интимно-личностная, эмоционально окрашенная, полная теплоты, переживания и сердечности) индивидуальность эпохи эллинизма. Индивид, освобожденный от связи с полисными традициями, от диктата полисных и общинных императивов, получил возможность углубиться в свою собственную личность, сделать мир своих мыслей и чувств важнейшим предметом духовного освоения, научно-философского познания. Наряду с новеллами и романами, насыщенными трагическими мотивами, а часто и накалом еврипидовских страстей героев, существовала утонченная любовная поэзия, буколики Феокрита, комедии Менандра. Создавались грандиозные архитектурные сооружения, реалистические и совершенные живописные полотна.

121

В этих условиях вопросы объективного устройства мира, законов природы в значительной мере передаются от философии к конкретным наукам. Постепенно складывается первая естественно-научная картина мира.

3.6.2. Александрийская математическая школа. В древнегреческой культуре развитие получила прежде всего математика. Уже в V- IV вв. до н.э. в древнегреческой математике были разработаны геометрическая алгебра, теория делимости целых чисел и теория пропорций (Архит), метод "исчерпывания" Евдокса (как прообраз теории пределов), теория отношений Евдокса и др.

Эпоха эллинизма поставила перед математикой ряд новых задач, связанных с запросами мореплавания (равновесие и устойчивость плавающих тел), совершенствованием геодезии и картографии, разработкой точных астрономических измерений и вычислений, уточнением календаря, требованиями военной и строительной техники, в частности гидротехнических сооружений, и др. Можно сказать, что математики эллинистической эпохи достойно справились с этими задачами.

Качественно новый этап в развитии математики связан с деятельностью александрийской математической школы. У ее истоков стоял великий математик древности, педагог и систематизатор математической науки Евклид. О личности Евклида нам известно очень мало. Жил он в последней четверти IV - первой четверти III в. до н.э. Учился в Афинах, затем переехал в Александрию. В своем основном труде "Начала", состоявшем из ] 3 книг, Евклид изложил все достижения древнегреческой математики в систематизированной аксиоматической форме. (Изучение геометрии в средней школе вплоть до самого последнего времени строилось на основе "Начал".)

В первых четырех книгах "Начал" излагалась геометрия на плоскости; в пятой и шестой - теория отношений Евдокса; в седьмой, восьмой и девятой - теория целых и рациональных чисел, в основе своей разработанная еще пифагорейцами; в десятой книге - свойства квадратичных иррациональностей; в одиннадцатой - основы стереометрии; в двенадцатой - метод исчерпывания Евдокса, в частности доказываются теоремы, относящиеся к пло-

122

щади круга и объему шара и др.; в заключительной, тринадцатой книге рассматривались свойства пяти правильных многогранников, в которых Платон видел идеальные геометрические образы, выражающие основные структурные отношения Космоса. Изложение математических знаний носило дедуктивный характер, теории выводились из небольшого числа аксиом.

Универсальной ученостью отличался Эратосфен, у которого есть работы не только по математике, но и по астрономии, географии, истории, философии и филологии. Особенно известны его работы по определению размеров земного шара, по географии. В математике Эратосфен известен своими исследованиями целочисленных пропорций, открытием "решетки Эратосфена" (способ вьщеления простых чисел из любого конечного числа нечетных чисел, начиная с трех).

В Александрии начинал свой творческий путь и Архимед. Именно здесь он сложился как математик. Возвратившись в Сиракузы, Архимед продолжал поддерживать тесные отношения с александрийскими математиками (до нас дошла его переписка с ними). Среди математических работ Архимеда особенно важны работы, связанные с определением площадей и объемов методом "исчерпывания", центров тяжести, развитием методов приближенного измерения величин, изучением трансцендентных кривых и др.

В александрийской школе творил Н и к о м е д, известный открытием алгебраической кривой конхоиды (в полярных координатах эта кривая имеет вид p = А + В / cos?), которую он применял для решения задач удвоения куба и трисекции угла.

Величайшим математиком древности был Аполлоний Пергский. В своем основном сочинении "Конические сечения" им была разработана законченная теория кривых второго порядка - эллипса, параболы и гиперболы. Он дал теорию конических сечений в такой исчерпывающей форме, что никто из последующих математиков (вплоть до Нового времени) к ней добавить ничего не смог. Аполлоний Пергский непосредственно подошел к основам аналитической и даже проективной геометрии. Кроме того, Аполлоний предложил метод описания неравномерных периодических движений как результат сложения более простых - равномерных круговых движений. Это стало важнейшей предпосылкой создания геоцентрической системы Клавдием Птолемеем.

123

Если Аполлоний Пергский был величайшим геометром эпохи эллинизма, то ее величайшим алгебраистом был Диофант Александрийский, на творчество которого, по-видимому, оказала влияние вавилонская математическая традиция. Диофант, по существу, разработал широкое алгебраическое исчисление, в котором систематически исследовались алгебраические символы, правила решения уравнений, приемы решения некоторых квадратных и кубических уравнений, неопределенных уравнений с несколькими неизвестными, использовались правила действий с отрицательными числами и др.

3.6.3. Развитие теоретической и прикладной механики. Из трех составных частей теоретической механики (статика, кинематика, динамика) в древнегреческий период наиболее обстоятельно была разработана статика (и гидростатика). Основополагающую роль в возникновении статики и гидростатики сыграл Архимед. Хотя появление работ по статике было вызвано техническими потребностями, сочинения Архимеда лишены видимой связи с практикой. По своему характеру они абстрактны и очень похожи на "Начала" Евклида. Прежде всего Архимеду принадлежит установление понятия центра тяжести тел. Кроме того, он теоретически доказал закон простого рычага (на основе ряда постулатов), сформулировал правило сложения параллельных сил. В гидростатике Архимед открыл закон, носящий его имя, и теоретически его доказал.

Развитие кинематики существенно ограничивалось тем, что принцип относительности движения не получает должного обобщения, хотя и начинает осознаваться отдельными учеными. Аристотелевское учение о движении с его идеей неподвижности Земли перечеркнуло идею относительности. Однако некоторые философы и ученые возвращались к принципу относительности и пытались использовать его для объяснения кинематики движений. Даже Птолемей считал возможным на основе этого принципа пользоваться гипотезой о движении Земли для простоты астрономических расчетов.

Главная проблема динамики состояла в объяснении основного закона механики Аристотеля. Согласно этому закону, скорость движения тела пропорциональна приложенной к нему силе. Но отсюда следовало, что при прекращении действия силы на тело оно сейчас же должно остановиться. Однако во многих случаях

124

этого не происходило (например, камень, брошенный из пращи, летит довольно далеко, хотя никакая видимая сила на него не действует). Для объяснения этих явлений в VI в. возникла "теория импетуса". Ее родоначальник, греческий философ и ученый Ф илопон полагал, что движущемуся телу движущее тело сообщает некую "движущую силу", которая продолжает некоторое время двигать это тело, пока вся не израсходуется. Эта идея позднее, в XV-XVI вв. сыграла важную роль в становлении классической механики.

Наряду с теоретической механикой получила развитие и прикладная механика - создание разного рода механизмов и машин. Развитие прикладной механики определили следующие факторы:

+ производственная деятельность (прежде всего ремесленная), строительство и гидростроительство (создание сложных блоков, лебедок, зубчатой передачи, архимедова винта и т.д.);

+ военное дело - создание метательной артиллерии и новых типов военных судов;

+ театральная техника, одним из элементов которой были подъемные сценические устройства.

Античные авторы (Полибий, Плутарх и др.) подробно рассказывают о машинах Архимеда, которые помогали отразить штурм Сиракуз римлянами. Мощные катапульты издалека швыряли тяжелые каменные глыбы на римские легионы, легкие катапульты близкого действия (так называемые скорпионы) метали из бойниц град ядер; морские береговые краны обрушивали на римские корабли целые скалы или тяжелые свинцовые глыбы, поднимали кранами нос корабля и затем роняли судно в море, так что оно опрокидывалось или заливалось водой. Римские солдаты были смертельно напуганы. Кроме военных машин Архимеду приписывается изобретение архимедова винта, применявшегося для поливки полей.

В III в. до н.э. возникла такая специфичная отрасль механики, как пневматика (использование давления воздуха для создания разного рода механических устройств). Основателем этой отрасли считают Ктесибия, жившего и работавшего в Александрии. Он был изобретателем двухцилиндрового водяного насоса, снабженного всасываемыми и наполнительными клапанами; водяного органа, управление которого осуществлялось с помощью сжатого воздуха; водяных часов; военных метательных машин, использовавших силу сжатого воздуха, и т.п.

125

Известным изобретателем механизмов был Герон Александрийский, который знаменит прежде всего как изобретатель сифонов и автоматов: он проводил опыты с нагретым воздухом и паром. Используя реактивное действие струи пара, Герон построил прообраз реактивного двигателя. Но массового применения изобретения Герона не нашли, они остались в истории как замечательные и искусные игрушки [1].

1 О науке эпохи эллинизма см.: Рожанский И.Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи. М., 1988.

3.7. Развитие астрономии

3.7.1. Становление математической астрономии. Развитие астрономии в Древней Греции шло по пути, во-первых, накопления эмпирических наблюдательных данных и, во-вторых, разработки теоретических моделей структуры, организации Космоса.

Предпосылки теоретизации астрономии. Требование "спасения явлений". Первые древнегреческие натурфилософы VI-V вв. до н.э. имели весьма приблизительные представления об организации Вселенной, оперировали недостаточными наблюдательными данными, и поэтому их модели Космоса носили умозрительный, спекулятивный характер. Только в V в. до н.э. пифагорейцами было осознано различие между звездами и планетами и установлено существование пяти планет. Пифагорейцу Филолаю принадлежит одна из первых и широко известных в древности моделей Вселенной. По Филолаю, в центре Вселенной находится огонь - Гестия, вокруг которого вращается сферическая Земля. Центральный огонь невидим для нас потому, что между Землей и Гестией рас-. положена Антиземля (Антихтон) - темное тело, подобное Земле. Солнце - шар, прозрачный, как стекло, получает свой свет и тепло от Гестии. Все остальные планеты вращаются вокруг нее.

В V в. до н.э. началось интенсивное развитие наблюдательной астрономии. Было обнаружено неравенство четырех времен года; измерен наклон эклиптики (круг, вдоль которого движутся Солнце, Луна и планеты) к небесному экватору (около 24°); создан лунно-солнечный календарь; установлено, что планеты движутся по небу по необычайно сложным траекториям, которые включают в себя нерегулярные колебательные движения, попятное петлеобразное движение и др. Одновременно в недрах математики и философии созревали теоретические предпосылки моделирования астрономических явлений, создания математических моделей Вселенной.

126

Задача математизации астрономии, создания математической теории движений небесных тел была в четкой форме поставлена Платоном и серьезно решалась в платоновской Академии. Здесь же были сформулированы философские основания математизации астрономии. Наиболее концентрированное выражение они нашли в требовании "спасения явлений". Суть его в следующем. Планеты ("блуждающие светила") движутся по чрезвычайно сложным траекториям, которые включают в себя колебательные движения, попятное петлеобразное движение и др. Такие сложные изменчивые движения - видимость, за которой скрыта некая неизменная единая сущность, некие идеальные геометрические движения (равномерные, круговые в одном и том же направлении). Поэтому требование "спасения явлений" означало следующее: во-первых, признание различия между являющимся (наблюдаемым) и истинным, сущностным движением; во-вторых, признание установки, в соответствии с которой наблюдаемое движение должно быть объяснено как являющееся истинное движение; в-третьих, представление о том, что истинное движение носит идеальный геометрический характер.

Все дальнейшее развитие математической астрономии в античном мире определялось этим требованием "спасения явлений". Поиски математиков и астрономов были направлены на нахождение математических приемов, которые позволили бы наиболее совершенным образом устранить противоречия между наблюдаемыми движениями планет на небе и мировоззренческими представлениями об устройстве Космоса, об идеальном движении небесных тел.

Метод гомоцентрических сфер. В древнегреческой астрономии были найдены два основных математических подхода к решению задачи "спасения явлений". Первый (исторически более ранний) был связан с идеей представить сложные движения планет посредством вращающихся гомоцентрических сфер, второй (исторически более поздний) - с математическими методами описания неравномерных периодических движений как результата сложения более простых - равномерных круговых.

127

Первый подход был детально разработан великим математиком IV в. до н.э., другом Платона, Евдоксом Книдским [1]. Свое полное и завершенное воплощение метод гомоцентрических сфер нашел в космологии Аристотеля. В основе этого подхода лежит представление о том, что Космос состоит из определенного количества вращающихся сфер, имеющих общий центр, совпадающий с центром земного шара. Самая дальняя сфера - это сфера неподвижных звезд, совершающая оборот вокруг мировой оси в течение суток. Для Солнца, Луны и пяти планет существуют отдельные независимые системы сфер. Каждая сфера вращается вокруг своей оси, однако направление этой оси и скорость вращения у разных сфер различны. Ось внутренней сферы жестко связана с двумя точками следующей по порядку сферы и др. Таким образом, любая сфера увлекает следующую за ней сферу и участвует в движении всей системы сфер данного небесного тела. Само небесное тело крепится к экватору самой внутренней из сфер данной системы. Для Луны и Солнца Евдокс предлагал системы из трех сфер, а для каждой планеты - из четырех.

1 Существуют сведения Страбона о том, что Евдокс и Платон многие свои астрономические познания заимствовали в Египте, в частности, египтяне "научили Платона и Евдокса применять доли дня и ночи, которые, набегая сверх 365 дней, наполняют время "истинного года" (Страбон. География. М., 1964. С. 743).

Совершенствование метода гомоцентрических сфер состояло в добавлении нескольких новых дополнительных сфер в систему каждого небесного тела. В модели древнегреческого астронома Калиппа было 34 сферы. Еще более усложнилась эта модель в космологии Аристотеля, поскольку он пытался создать некую единую систему движения всех небесных тел, единый физический Космос на основе принципа отсутствия пустоты. В его модели Вселенной сферы различных планет передают свое движение друг другу, вследствие чего теряется независимость движения каждого отдельного светила (планеты). Чтобы сохранить независимость движения каждой планеты, Аристотель вынужден был добавлять к каждой системе сфер дополнительные сферы, компенсирующие вращательный эффект первых. В результате в аристотелевской модели количество основных и компенсирующих сфер достигает 55-ти.

128

Концепция гомоцентрических сфер не получила развития в послеаристотелевскую эпоху из-за ее принципиального недостатка. Античные астрономы зафиксировали факт изменения яркости планет при их движении по небесному своду и сделали правильный вывод, что это свидетельствует об изменении расстояний планет от Земли. В концепции же гомоцентрических сфер расстояние от любой планеты до Земли постоянно. Таким образом, возникла потребность в поиске новых теоретических моделей описания движений небесных тел. Одно из направлений поиска было связано, в частности, с идеями и теориями античного гелиоцентризма (Гераклид Понтийский, Аристарх Самосский), однако они вступили в противоречие с принципами античной механики (не знавшей закона инерции), с общими мировоззренческими представлениями о центральном положении Земли, человека во Вселенной (антропоцентризм) и пр.

Следует также отметить, что древнегреческая астрономия опиралась на достижения вавилонской астрономии, использовала данные вавилонских наблюдений лунных и планетных периодов. Но в одном отношении древнегреческая астрономия принципиально отличалась от вавилонской - она использовала не линейные, а тригонометрические методы.

Эпициклы и деференты. Второй, качественно новый этап в процессе математизации астрономии и познания природы движений небесных тел связан с именем великого древнегреческого астронома Гиппарха. Он впервые использовал в астрономии предложенный Аполлонием Пергским геометрический метод описания неравномерных периодических движений как результата сложения более простых - равномерных круговых. Неравномерное периодическое движение можно описать с помощью кругового, используя теорию эпициклов (движение небесных тел происходит равномерно по круговой орбите - эпициклу, центр которого, в свою очередь, совершает равномерное вращение вокруг Земли по круговой орбите - деференту), и (или) теорию эксцентриков (небесные тела равномерно движутся по окружности, центр которой не совпадает с центром Земли).

В древнегреческой астрономии использовались обе эти теории. Уже Аполлоний и Гиппарх знали, что обе теории могут приводить к одинаковым результатам. Гиппарх привлекал для описания движения Солнца и Луны теорию эксцентриков. Он определил положение центров эксцентриков для Солнца и Луны, впервые в истории астрономии разработал метод и составил таблицы для предвычисления моментов затмения (с точностью до 1-2 ч).

129

Появившаяся в 134 г. до н.э. новая звезда в созвездии Скорпиона навела Гиппарха на мысль, что изменения происходят и в мире звезд. Чтобы в будущем легче было замечать подобные изменения, Гиппарх составил каталог положений на небесной сфере 850-ти звезд, разбив все звезды на шесть классов и назвав самые яркие звездами первой величины. Сравнивая свои результаты с измерениями координат звезд, выполненными за полтора века до него в Александрии (Аристиллом и Тимохарисом), он обнаружил, что все звезды, отмеченные в его каталоге, как бы сместились по долготе, т.е. вдоль эклиптики, к востоку от начала отсчета долгот -точки весеннего равноденствия (пересечение эклиптики и экватора). Иначе говоря, долготы звезд возросли. Гиппарх нашел этому явлению гениально простое и правильное объяснение. Учитывая принцип относительности, он заключил, что сама точка весеннего равноденствия отступает в обратном направлении. Таким образом, экватор как бы перемещается вдоль эклиптики, не меняя своего наклона к ней. В результате Солнце в своем годовом движении с запада на восток каждый раз встречает точку весеннего равноденствия немного раньше, не доходя до того места, откуда оно год назад начинало свой путь по эклиптике (предварение равноденствия, или прецессия). Гиппарх весьма точно оценил ее значение (46,8" в год, по современным данным - 50,3"). Открытие прецессии показало сложность понятия "год" и позволило Гиппарху установить, что солнечный и звездный годы различаются на 15 минут (по современным данным, около 20 минут).

3.7.2. Геоцентрическая система Птолемея. Благодаря Гиппарху астрономия становилась точной математической наукой, что позволяло приступить к созданию универсальной математической теории астрономических явлений. За решение этой задачи взялся знаменитый александрийский астроном Клавдий Птолемей, что отражено в его фундаментальном труде "Большое математическое построение астрономии в XIII книгах" ("Альмагест"). Опираясь на достижения Гиппарха и собственные разработки сферической тригонометрии, Птолемей изучал подвижные небесные светила. Он существенно дополнил и уточнил теорию движения Луны, усовершенствовал теорию затмений. Но подлинно на-

130 учным подвигом ученого стало создание им математической теории видимого движения планет. Эта теория опиралась на следующие постулаты: шарообразность Земли; колоссальная удаленность от сферы звезд; равномерность и круговой характер движений небесных тел; неподвижность Земли; центральное положение Земли во Вселенной.

Теория Птолемея сочетала теории эпициклов и эксцентриков. Он предполагал, что вокруг неподвижной Земли находится окружность (деферент) с центром, несколько смещенным относительно центра Земли (эксцентрик). По деференту движется центр меньшей окружности - эпицикл - с угловой скоростью, постоянной по отношению не к собственному центру деферента и не к самой Земле, а к точке, расположенной симметрично центру деферента относительно Земли (эквант). Сама планета в системе Птолемея равномерно движется по эпициклу. Для описания вновь открываемых неравномерностей в движениях планет и Луны вводились новые дополнительные эпициклы - вторые, третьи и т.д. Планета помещалась на последнем. Теория Птолемея позволяла предвычислять сложные петлеобразные движения планет (их ускорения и замедления, стояния и попятные движения). На основе созданных Птолемеем астрономических таблиц положение планет вычислялось с весьма высокой по тем временам точностью (погрешность менее 10').

Из основных свойств планетных движений, определенных Птолемеем, вытекал ряд важных следствий. Во-первых, условия движения верхних от Солнца и нижних планет существенно различны. Во-вторых, определяющую роль в движении и тех и других планет играет Солнце. Периоды обращения планет либо по деферентам (у нижних планет), либо по эпициклам (у верхних) равны периоду обращения Солнца, т.е. году. Ориентация деферентов нижних планет и эпициклов верхних связана с плоскостью эклиптики. Тщательный анализ этих свойств планетных движений привел бы Птолемея к простому выводу, что Солнце, а не Земля - центр планетной системы. Такой вывод задолго до Птолемея сделал Аристарх Самосский, который доказывал, что Солнце в несколько раз больше Земли. Вполне естественно, что меньшее тело движется вокруг большего, а не наоборот. Хотя размеры других планет прямым путем Птолемей определить не мог, тем не менее было ясно, что и они гораздо меньше Солнца. Но Птолемей считал Землю центром мира и приводил множество доводов в пользу этого взгляда, и переход к гелиоцентризму для него был невозможен.

131

В-третьих, Птолемей (а до него Гиппарх), введя эксцентрики для более точного отображения неравномерностей видимого движения небесных светил, по сути, уже лишил Землю ее строго центрального положения в мире, какое она занимала в аристотелевской модели Вселенной. Введением экванта Птолемей еще более нарушил аристотелевские физические основания геоцентризма. (В этом отношении он превзошел даже Коперника).

В астрономической системе Птолемея максимально использовались те возможности, которые представляла античная наука для реализации принципа "спасения явлений", для объяснения движения небесных тел с позиций геоцентрического видения мира. Построение геоцентрической системы Птолемеем завершило становление первой естественно-научной картины мира. В течение длительного времени эта система была не только высшим достижением теоретической астрономии, но и ядром античной картины мира, и астрономической основой антропоцентрического мировоззрения.

3.8. Античные воззрения на органический мир

3.8.1. Античные толкования проблемы происхождения и развития живого. Достижения в развитии биологических знаний в античности не были столь выдающимися, как в астрономии и математике, но тем не менее значительный прогресс здесь тоже был налицо. Античность реализовала функцию первичного накопления эмпирического материала об органических явлениях и процессах. Это еще не научная биология, но уже ее отдаленные предпосылки.

Античные натурфилософы обращали свои взоры на органический мир и строили первые умозрительные схемы, объяснявшие его происхождение и развитие. На основе этих умозрительных представлений в конце концов сложились два противоположных подхода к решению вопроса о происхождении жизни.

Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникновение жизни не могло осуществиться естественным, объективным, закономерным образом на Земле; жизнь является следствием божественного творческого акта (креационизм), и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира "жизненная сила" (vis vitalis), которая и направляет все процессы жизни (витализм).

132

Наряду с таким идеалистическим подходом еще в древности сложился и материалистический подход, в основе которого лежало представление о том, что под влиянием естественных факторов живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического. Так сложилась концепция самозарождения живого из неживого. Например, согласно учению Анаксимандра, живые существа образуются из апейрона по тем же законам, что и вещи неорганической природы. Он считал, что животные родились первоначально из влаги и земли, нагретых солнцем. Первые животные были покрыты чешуей, но, достигнув зрелости, они вышли на сушу, чешуя их лопнула, и, освободившись от нее, они начали вести свойственный каждому их них образ жизни. Все виды животных возникли независимо друг от друга. В древней натурфилософии еще нет идеи генетической связи между видами, представления об историческом развитии животного мира. Правда, в отношении человека Анаксимандр, по-видимому, уже допускал возможность его происхождения от организмов другого вида.

Еще более обстоятельная теория происхождения живого была создана Эмпедоклом, с именем которого связывают первую догадку о том, что существуют ископаемые остатки вымерших организмов. Биологические воззрения Эмпедокла были тесно связаны с его философией. Он исходил из существования четырех элементов ("стихий") мира (огонь, воздух, вода и земля), каждый из которых состоит из вечных частиц, способных вступать во взаимодействие друг с другом, и двух "сил" - Любви и Вражды, которые соединяют (Любовь) или разъединяют (Вражда) разрозненные частицы. Эти две силы - двигатели всех процессов во Вселенной.

Возникновение живых существ Эмпедокл представлял себе так: жизнь началась на нашей планете еще до того, как народилось Солнце; в ту досолнечную пору Землю непрерывно орошали обильные дожди; поверхность Земли превратилась в тинообразную массу; из недр Земли, которая содержит внутренний огонь, наружу периодически прорывался огонь, который поднимал вверх комья тины, принимавшей различные формы; во взаимодействии земли, воды, воздуха и огня создавались сперва растения - предшественники и предтечи подлинных живых существ, а со временем стали появляться и сами животные формы, но это были причудливые существа, по сути, это были даже не животные существа, которые мы знаем, а лишь их отдельные обрывки, части, органы.

133

Эмпедокл рисует прямо-таки сюрреалистическую картину биогенеза: "Головы выходили без шеи, двигались руки без плеч, очи блуждали без лбов".

Но, влекомые силой Любви, все эти органы, беспорядочно носясь в пространстве, как попало соединяясь друг с другом, образовывали самые различные уродливые создания, большинство из которых были нежизнеспособными и недолговечными монстрами. Велением Вражды всем несовершенным и неприспособленным монстрам суждено было со временем погибнуть. Остались лишь немногие целесообразно устроенные организмы, которые могли питаться и размножаться. Эти гармоничные целесообразные организмы стали размножаться половым путем, благодаря чему сохранились до наших дней.

При всей примитивности этой картины, нельзя не отметить в ней рациональных представлений, гениально предвосхищавших дарвиновскую идею естественного отбора. И у Эмпедокла, и у Дарвина решающая роль принадлежит случаю и отрицается телеологизм - принцип целесообразной направленности органического развития. Несмотря на свою примитивность, первые исторические формы концепции самозарождения сыграли свою прогрессивную роль в борьбе с креационизмом.

Питание и рост живых организмов Эмпедокл объяснял стремлением частиц стихий соединиться с себе подобными. Главную роль в организме, по его мнению, играет кровь. Чем больше в органе крови, тем он важнее. При умеренном охлаждении крови наступает сон, при сильном ее охлаждении - смерть. Душа умирает вместе с телом. Любопытно, что Эмпедокл считал, что слух зависит от напора воздуха на ушной хрящ, который, словно колокольчик, колеблется под напором воздуха.

3.8.2. Биологические воззрения Аристотеля. Аристотелю были глубоко чужды представления Эмпедокла об органическом мире и его происхождении. Мировоззрение Аристотеля проникнуто телеологизмом и отрицанием эволюционизма.

134

Биологический мир как объект исследования особенно увлекал Аристотеля. И млекопитающие, и птицы, и рыбы, и насекомые - все это вызывало у Аристотеля живой, неподдельный интерес, подлинное воодушевление и даже эстетическое восхищение. Он писал: "...Надо и к исследованию животных подходить без всякого отвращения, так как во всех них содержится нечто природное и прекрасное. Ибо не случайность, но целесообразность присутствует во всех произведениях природы, и притом в наивысшей степени, а ради какой цели они существуют или возникли - относится к области прекрасного" [1]. Именно целесообразность органической природы делает ее прекрасной и достойной изучения.

1 Аристотель. О частях животных. М., 1937. Кн. 1. С. 49.

Огромное разнообразие живых существ, поражающая их приспособленность к среде, функциональная и структурная целесообразность их строения, рождение, способы размножения, смерть - все эти и другие черты биологического мира интересовали Аристотеля-биолога, требовали, по его мнению, детального описания и теоретико-философского обоснования. В качестве такого обоснования у него выступает учение о материи и форме.

Любой растительный или животный организм - это некое законченное целое, представляющее собой реализацию определенной формы. Такой организм состоит из многих неоднородных частей, или органов, каждый из которых выполняет свою вполне определенную функцию, необходимую для поддержания жизнедеятельности всего организма. Выполнение этой функции и есть цель, ради которой этот орган существует. Выполнение функций органом требует, как правило, не одной, а нескольких способностей (двигаться, сжиматься и расширяться, воспринимать ощущение и др.). Поэтому орган должен состоять не из одной, а многих однородных частей. Так, рука и другие подобные части тела состоят из костей, нервов, мышц и др. К числу таких однородных частей Аристотель относит также волосы, когти, кровь, жир, мозг, желчь, молоко и другие аналогичные вещества у животных, а у растений - древесину, сок, кору, мякоть плода и др. Эти однородные вещества и представляют собой материю, из которой образованы органы и организм в целом. Онтогенез он рассматривал с позиций категорий возможности и действительности. Органический рост - это актуализация возможностей, скрытых в исходной материи. Такая трактовка близка современным представлениям о том, что все особенности структуры взрослого организма зашифрованы в генетическом коде.

135

Аристотель, бесспорно, был величайшим биологом своего времени. Если в области астрономии, физики, механики Аристотель во многом оставался спекулятивным мыслителем, то к живой природе он относился с исключительной наблюдательностью, проницательностью, стремился к постижению мельчайших деталей. Он вскрывал трупы животных, делая при этом выводы и об анатомическом строении человека; он изучил около 500 видов животных, описал их внешний вид и, где мог, - строение; рассказал об их образе жизни, нравах и инстинктах, сделал множество более частных открытий. Альбомы рисунков результатов анатомического расчленения животных и их органов, именовавшиеся "Анатомиями", служили приложениями к "Истории животных"; к сожалению, эти альбомы позднее были утеряны.

Аристотель заложил традицию систематизации видов животных. Он первый поставил классификацию животных на научную основу, группируя виды не только по сходству, но и по родству. Всех животных Аристотель подразделял на кровяных и бескровных. (Такое деление примерно соответствует современному делению на позвоночных и беспозвоночных.)

К кровяным он относил:

+ живородящих - человек, киты и четвероногие, т.е., по сути, млекопитающие;

+ яйцеродных - птицы, яйцекладущие четвероногие (рептилии, амфибии), змеи и рыбы.

К бескровным он относил:

+ мягкотелых (головоногих);

+ панцирных (ракообразных);

+ моллюсков (кроме головоногих);

+ насекомых, пауков и червей.

Человеку он отводил место на вершине кровяных. Кроме того, Аристотель описывает живые существа, которые, по его мнению, занимают промежуточную ступень между животными и растениями ("зоофиты"): губки, акалефы (медузы), титии (асцидии). В свою очередь и растения он подразделял на высшие и низшие.

Аристотель знал, что главнейшими признаками млекопитающих являются: наличие у них органов воздушного дыхания (легких и горячей крови), что они - живородящие, питают детей молоком и др. Аристотель вводит в биологию понятия аналогичных и гомологичных частей тела, идею о сходстве путей эмбриогенеза у

136 животных и человека, понятие "лестницы существ", т.е. расположения живых существ на определенной шкале, указывает на усложнение организации в процессе индивидуального развития зародыша (то, что впоследствии получило название эпигенеза) и др. Отдельные ошибки Аристотеля в зоологии не идут ни в какое сравнение с богатством его действительного вклада в биологию. Биологические идеи и исследования Аристотеля развивали его ученики и последователи. Подобно тому как Аристотель изучал и описывал животных, его ученик Теофраст описал 400 видов растений, исследовал их органы, собрал многочисленные сведения о физиологии растений. Он допускал возможность превращения одного вида растений в другой (трансформизм).

3.8.3. Накопление рациональных биологических знаний в античности. Наряду с формированием умозрительных схем о происхождении живого античность постепенно накапливает эмпирические биологические знания, формирует концептуальный аппарат протобиологии. Как и в других областях естествознания, в накоплении биологических знаний конструктивную роль сыграла пифагорейская школа. К ее представителям относится А л к -меон Кротонский, которого считают основоположником античной анатомии и физиологии. О нем сообщают, что он первый начал анатомировать трупы животных для научных целей. Алкмеон признавал мозг органом ощущений и мышления и уяснил роль нервов, идущих от органов чувств (глаз, ушей) к мозгу. Он считал, что нормальное функционирование организма предполагает равновесие заключающихся в нем "сил", "стихий" - влажного и сухого, теплого и холодного, горького и сладкого и др. Нарушение этих равновесий (например, охлаждение) является, по его мнению, главной причиной заболеваний.

Одной из древних медико-биологических школ была Книдская школа, сложившаяся еще в VI в. до н.э. под влиянием восточной медицины (Эврифон из Книда и др.). Она продолжала традиции вавилонских и египетских врачей. Ее принципы нацеливали на детальное описание отдельных комплексов болезненных симптомов и требовали разработки для каждой болезни своей особой (и часто сложной) терапии. Сочинения представителей Книдской школы до нас не дошли, но их фрагменты, очевидно, вошли в состав трактатов Свода Гиппократа.

137

С именем Гиппократа, современника Демокрита, связан тот период развития биологии и медицины, когда медико-биологические знания начали отпочковываться от религии, магии и мистицизма. С этого времени биология и медицина отказываются от объяснения биологических явлений, происхождения и сущности болезней вмешательством потусторонних, сверхъестественных сил. Гиппократ и его ученики считали, что медицина должна основываться не на умозрительных схемах и предположениях или фантазиях, а на скрупулезном, тщательном (эмпирическом) наблюдении и изучении больного, на накоплении и обобщении медицинского опыта.

Свод Гиппократа сложился в Косской медицинской школе, получившей свое наименование от острова Кос, где жили поколения врачей, которые считали себя потомками легендарного героя, получеловека-полубога Асклепия. Лишь некоторые из трактатов Свода могут быть приписаны самому Гиппократу; большинство из них было написано его учениками и последователями. В своде развивается идея о естественных причинах болезней. Это и факторы, исходящие из внешней среды, и возраст больного, и его образ жизни, и наследственность, и др. Свод учит, что лечить надо не болезнь, а больного, поэтому все назначения должны быть строго индивидуальны. Один из теоретических принципов Гиппократова учения - единство жизни как процесса. Согласно этому учению, основу всякого живого организма составляют четыре "жидкости тела" - кровь, слизь, желчь желтая и черная. Отсюда - и четыре типа темпераментов людей - сангвиники, флегматики, холерики и меланхолики. Весь организм оживотворяется пневмой - воздухоподобным веществом, которое во все проникает и все осуществляет - жизненные процессы, мышление, движение и т.п.

Из Косской медицинской школы вышел пользовавшийся известностью и славой Праксагор. В конце своей жизни Праксагор с группой учеников переселился в Александрию и заложил здесь основания Александрийской медицинской школы, в которой особенное развитие получили анатомия и хирургия.

138

Герофил, ученик Праксагора, который в первой половине III в. до н.э. считался величайшим греческим врачом, развивал эмпирическую традицию античной биологии и медицины, выше всего ставил наблюдение и опыт. В его эпоху в Александрии уже не имел силы предрассудок, запрещавший анатомирование трупов. Более того, древние авторы сообщают слухи о том, что Герофил проводил опыты по вивисекции над преступниками, которые поставлялись ему царем. Он изучал строение и функционирование нервной системы, провел четкое различение между артериями и венами и пришел к правильному заключению (окончательно доказанному лишь несколько столетий спустя Галеном), что артерии получают кровь от сердца. Герофил впервые оценил диагностическое значение пульса, хотя связывал его с механизмом дыхания. Он дал подробное описание анатомии глаза, печени и других органов, провел сопоставительное изучение устройства человека и животных, внес существенный вклад в разработку анатомической терминологии. В сфере практической медицины он уделял большое внимание фармакологии, действию лекарственных препаратов, особенно тех, которые изготовлялись из трав, разработке правил диеты, лечебной физкультуры.

Завершителем античной биолого-медицинской традиции был Клавдий Г а л е н. Родился в Пергаме, в семье архитектора, изучал философию и медицину, с 162 г. жил в Риме. Гален - универсальный и плодовитый писатель и ученый. Его перу принадлежит свыше 125 сочинений, из которых сохранилось и дошло до наших дней около 80-ти.

Гален был прекрасным анатомом. Поскольку в Риме в ту эпоху вскрытие трупов было запрещено, он изучал анатомию не только человека, но и разных животных - быков, овец, свиней, собак и др. Он заметил большое сходство в строении человека и обезьяны, проводя опыты над маленькой мартышкой, которая в то время водилась на юге Европы. Физиологические воззрения Галена базировались во многом на идеях Свода Гиппократа. Гален детально изучал центральную и периферическую нервные системы, искал связь спинномозговых нервов с процессами дыхания и сердцебиения, описал анатомическое строение сердца. Гален закладывал предпосылки научного экспериментального метода в биологии и физиологии, хотя закономерности работы сердца и кровообращения остались им так и не разгаданными. Он считал, что кровь может переходить через перегородку сердца из правой части в левую, минуя круги кровообращения и периферические сосуды. Гален не знал кругового движения крови.

139

В области терапии Гален развивал принципы воздухо- и водолечения, диетологии, изучал свойства лекарственных препаратов; сам создавал такие препараты, причем подчас очень сложные, включавшие в себя десятки компонентов. Элементы народной медицины и даже знахарства, содержавшиеся в рецептурных предписаниях Галена, способствовали его популярности и в античности, и в средневековье.

3.8.4. Античные представления о происхождении человека. Античные философы задумывалась и над проблемой происхождения человека. В эпоху первобытного и раннеклассового общества, интересуясь своим прошлым, человек представлял его в виде генеалогических и этнологических мифов и легенд, т.е. устных преданий о деяниях и героических подвигах предков, о происхождении родов и племен. Это нашло выражение, в частности, в гениальных произведениях древнегреческих поэтов Гомера ("Одиссея", "Илиада") и Гесиода ("Теогония", "Труды и дни"). В эту эпоху формируется и концепция "золотого века" человечества, т.е. представление о том, что в далеком прошлом жизнь людей была намного лучше, чем впоследствии (ведь люди произошли от богов); что история человечества - это история не улучшения, а ухудшения, усложнения жизни людей. Гесиод, например, следующим образом изображает картины далекого прошлого (Труды и дни, 112-118):

...Жили те люди, как боги, с спокойной и ясной душою,

Горя не зная, не зная трудов. И печальная старость

К ним приближаться не смела. Всегда одинаково сильны

Были их руки и ноги. В пирах они жизнь проводили,

А умирали, как будто объятые сном. Недостаток

Был им неведом. Большой урожай и обильный

Сами давали собой хлебодарные земли.

С окончательным разложением первобытного общества, возникновением рабовладельческой формации, усилением классовых антагонизмов проблема происхождения человека приобретает идеологическую направленность и выделяется как одно из важных, ключевых звеньев в цепи мировоззренческих проблем своего времени.

140 Наряду с идеалистическим, креационистским пониманием антропосоциогенеза в древности развивались и материалистические представления о естественном происхождении человека. Так, философы античного мира (например, Демокрит) высказывали мысли о том, что происхождение человека во многом сходно с происхождением животных: те и другие образуются в результате соединения исходных стихий в части и органы, которые под действием тепла соединяются в тело ("первые люди произросли из воды и ила"). Аристотель трактовал человека как "политическое животное", которое отличается от животного только наличием нравственности и на этой основе стремлением к "совместному жительству".

Древнеримский философ и поэт Лукреций Кар в поэме "О природе вещей" нарисовал картину развития древних людей от дикого состояния до изобретения огня, одежды, жилищ и т.д. Он, высмеяв распространенные тогда легенды о сотворении людей богами, о "золотом веке", с которого будто бы начинается жизнь людей на Земле, утверждал, что люди делали важнейшие изобретения, подгоняемые нуждой. Лукреций Кар образно рисует первобытное состояние человека, когда люди еще не знали ни одежды, ни жилищ и вели жалкое существование, питаясь желудями и ягодами и охотясь на диких зверей. Предложив периодизацию истории человечества в виде трех эпох в зависимости от материала, из которого изготавливались орудия труда: каменный, медный (бронзовый) и железный (О природе вещей, V, 1283-1287), Лукреций Кар писал:

Прежде служили оружием руки могучие, когти,

Зубы, каменья, обломки ветвей от деревьев и пламя,

После того была найдена медь и порода железа.

Все-таки в употребление вошла прежде медь, чем железо,

Так как была она мягче, притом изобильней гораздо.

Кстати сказав, своей догадкой Лукреций Кар опередил выводы археологии почти на 19 столетий.

3.9. Упадок античной науки

В первые века нашей эры обострились социально-экономические, политические и культурные противоречия, свойственные рабовладельческой формации. Римская империя в V в. распалась под действием внутренних и внешних сил - восстаний рабов, бедноты, покоренных народов и нападений варварских племен. На смену рабовладельческому пришел феодальный строй. Формирование феодальных отношений было связано со значительными потрясениями во всех сферах общественной жизни, в том числе в области культуры и науки.

141

По сути, формировался новый исторический тип сознания, новый тип культуры, духовного освоения мира человеком. Его основу составляло монотеистическое религиозное сознание, в котором на первом плане - не познание мира и получение нового знания, а переживание, прочувствование мира и вера во всемогущего Бога, в существо, которое создало мир и постоянно творит его своей волей и активностью. Вмешательство божественных, потусторонних сил может проявиться в любой момент, в любой части мира. Такое прямое активное проявление действия божества и есть чудо. Природа наполнена чудесами, поэтому ни о каких ее объективных закономерностях не может быть и речи. В системе такого мировоззрения естествознание лишается своего действительного предмета, реальных целей и задач. Иррационализм и мистицизм способствовали упадку античной науки.

Одной из существенных ограниченностей античной науки являлся ее отрыв от производства, отрыв теории от практики, знания от опыта. Рабовладельческий способ производства, в котором главной производительной силой был раб, не нуждался в науке как средстве развития производительных сил. Наука развивалась отдельно от материального производства. Последнее достигло такого уровня, что смогло выделить часть людей из непосредственного участия в производстве, дать им возможность заниматься духовной деятельностью. Но античное материальное производство в результатах духовной деятельности не нуждалось. Отсюда и недооценка связи знания и опыта, непонимание познавательного значения опыта. Эксперимент как метод познания античности не был известен.

Наконец, упадок античной науки во многом был обусловлен отсутствием надежных средств хранения, обмена и передачи информации. Рукописи были весьма дорогим, редким, а в эпоху непрерывных войн, миграций народов, исчезновения в пожарищах культур, этносов - и ненадежным средством хранения информации. Как материальный носитель мысли рукописи, к сожалению, все-таки горят.

В VI в. в истории европейской культуры начался период "темных веков".

4. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В ЭПОХУ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ

Эпоха Средневековья, зародившаяся на развалинах и пожарищах эллинистически-римского мира, рухнувшего под безжалостным натиском полчищ варварской, все сметающей на своем пути конницы, и завершившаяся спустя более чем через тысячелетие крушением феодально-крепостнического режима под ударами буржуазных революций XVI- XVIII вв., - один из величайших и колоритнейших периодов истории человечества. Он наполнен многообразным, богатейшим, красочным содержанием; динамичным (хотя противоречивым и непоследовательным) развитием материальной и духовной культуры.

"Закованное в латы" Средневековье - эпоха одновременно и мрачная, и яркая. Она насыщена драматическими эпизодами многовековой борьбы государств и народов, церкви и светской власти, пап и императоров, Востока и Запада, ортодоксии и еретизма, классовыми и национально-освободительными восстаниями. Она полна изуверства, костров для малейших проявлений свободной человеческой мысли; ужасных памятников человеческому безумию вроде крестовых походов (вершины средневекового экспансионизма), в том числе детских. В то же время она несла с собой исключительно самобытный, имеющий некоторое особое очарование, неповторимый и даже сейчас не во всем нами понятный тип культуры. Культуры в своей сущности высоко духовной, часто личностно бескорыстной, а также импровизационной, с празднично-игровой, маскарадной формой радости и ликования, умевшей отвлечь и увлечь человека, такой культуры, которая была способна и возвысить человека, и приземлить его.

Но Средневековье - это еще и эпоха высокого взлета рациональной мысли, логико-теоретического поиска, успехов научной, правовой, моральной и политической мысли, выдающегося прорыва философского разума в сферу универсальных законов бытия. Средневековье дало истории культуры целую плеяду выдающихся мыслителей, философов, практиков, политиков, ученых, многие из которых отнесены к сонму героев и великих мучеников человечества.

4.1. Особенности средневековой духовной культуры

4.1.1. Доминирование ценностного над познавательным. Эпоха феодального Средневековья качественно отличается от античной.

143

Значительные изменения произошли в сферах деятельности, общения людей, в системе духовной культуры.

Деятельность стала более сложной, опосредованной, многозвенной, многоступенчатой; усложнилась система ее целей, средств и результатов. Технически Средневековье более оснащено, чем античность. Все шире используются железные орудия труда. Для средневекового хозяйства характерно наличие орудий труда, состоящих из многих элементов (плуг, охотничьи западни, мельницы, метательные устройства и др.). Появляется новая, более совершенная, удобная упряжь. Широко распространяется хозяйственно-культурный тип пашенных земледельцев, сочетающих ручное земледелие и животноводство. Разнообразятся отрасли домашнего производства, ремесел, лесных промыслов и т.п. Растет площадь обрабатываемой земли, внедряются прогрессивные сельскохозяйственные технологии: трехпольный севооборот повышает урожайность; новые калорийные культуры (бобы, горох, чечевица, овощи) разнообразят питание. Демографический рост является зримым результатом экономического прогресса (например, население Западной Европы с 27 млн человек в 700 г. выросло до 42 млн в 1000 г. и до 73 млн в 1300 г.). Долгая ночь раннего Средневековья, с V в. по VIII в., сменяется мощным материальным и духовным подъемом IX-XII вв., чтобы затем на два столетия притормозиться в своем развитии.

Вместе с тем прогресс Средневековья в характере и формах деятельности не следует переоценивать. Преобразующее воздействие человека на природу оставалось незначительным. Вещный (несубъектный) элемент производительных сил был развит слабо: орудия труда были простейшими, они как бы продолжали и дополняли естественные органы труда человека, но не заменяли их; энергетическим источником процесса труда был человек, его мускульные усилия или действия домашних животных. Использование энергии ветра и воды было спорадическим и не определяло энергетического базиса производства.

Личностный (субъектный) элемент (человек как главная производительная сила общества) медленно накапливал новые знания, опыт, навыки, был привязан к земле, консервативен, слабо защищен от природных и социальных стихий. В XIV в. непрерывные войны и эпидемии чумы, которые следовали одна за другой (1347, 1360, 1369, 1374...), почти в два раза сократили население Европы. Демографического уровня 1300 г. удалось достичь только в конце XVI в. Становление материальной культуры шло медленно и противоречиво, со множеством отступлений, периодами деградации, упадка.

144

Качественные сдвиги по сравнению с античностью претерпела и сфера общения людей. Развитие общественного разделения труда, социально-экономических отношений преобразует "при-родно-определенные" связи между людьми (кровно-родственные, территориальные и др.), но в целом социальные связи носят характер межличностных отношений. С началом крестовых походов локомотивом социально-экономических отношений постепенно становится торговля; натуральные крестьянские повинности сменяются денежными. Развивается новая сеть торговых путей. Возникают новые "миро-экономики", целостные мировые, международные хозяйственно-торговые системы. Происходит становление городов как центров торговли и ремесел.

Однако товарное производство было развито недостаточно: долго господствовало патриархальное натуральное хозяйство. Способ производства был феодальным. Земля и труд прикрепленных к ней, зависимых от феодала крестьян оставались главным источником богатства. Экономическая активность ремесленников контролировалась феодалами. Ремесло и торговля ограничивались преимущественно местными нуждами. Долгое время серьезного экспортного производства не было, прорыв здесь был осуществлен лишь в производстве тканей и красителей. Торговля была больше ориентирована на предметы роскоши (ткани, пряности и т.д.) и продукты первой необходимости (соль и т.д.). Тяжелые товары (зерно, древесина, вина и т.п.) в сферу торговли входили медленно. Как и ремесленное производство, торговля имела цеховой, корпоративный характер. Медленно и трудно внедрялось денежное обращение.

Социальные связи строились наличной зависимости и внеэкономическом принуждении. Все общество, снизу доверху, от крестьянина до короля, пронизано отношениями личной взаимозависимости. Доминирование в системе общения межличностных отношений порождало сословный характер феодального общества. Сословный статус личности определял не только ее место и роль в обществе, ее правовое и имущественное положение, но и ее сознание, мировосприятие. Человека характеризовали прежде всего не его объективными чертами (деловитостью, активностью, способностями), а через сословно-иерархические ценности: престиж, авторитет, власть и т.д.

145

"Закованный в латы", облаченный в сутану, вооруженный сохой средневековый человек с его чувствами, мыслями, образами далек, очень далек от нашего мироощущения. Привязанность к земле, малая подвижность населения, подчиненность образа жизни ритмике природных процессов, слабость общения - все это определяло мироощущение слитности с природой. Духовная культура еще несет в себе черты первобытного мифологизма. По-прежнему человек в своем сознании наделял себя природными качествами, а природу - человеческими. Средневековому сознанию также свойственны повышенная эмоциональность, экзальтированность. Средневековый человек быстро и легко переходит из одной крайности в другую: от слез к смеху и от смеха к слезам, от суровой, лишенной радости, этически неуступчивой религиозной аскезы к пестрому, развлекательному, зрелищному, наполненному игрой образов празднику [1]; он все время допускает смешение фарса и трагизма и т.д.

1 См.: Бахтин М.М. Творчество Франсуа Рабле и народная культура Средневековья и Ренессанса. М., 1965.

Мир средневекового сознания - это мир амбивалентности, подлинное "царство грез". Средневековый человек часто не может дать себе отчет в том, в каком, собственно, мире он находится - в земном или небесном. Его сознание беспрестанно экстатически наполняют видения, откровения, тягостные переживания и образы (крестные муки, картина адских мучений, угрозы наказания за грехи и т.п.). В таком сознании вполне допустимо сосуществование земных, человеческих и божественных, небесных реалий, их взаимное превращение друг в друга.

Стержнем средневекового сознания было религиозное мировоззрение, в котором истолкование всех явлений природы и общества, их оценка, а также регламентация поведения человека обосновывались ссылками на сверхъестественные силы, которые полностью господствуют над материальным миром, способны по своему произволу изменять ход естественных событий и даже творить бытие из небытия. Высшей сверхъестественной силой выступал Бог.

146

В отражении и воспроизведении межличностных отношений всегда преобладают эмоциональные стороны сознания. Этим объясняется доминирование в средневековом сознании ценностно-эмоционального отношения к миру над познавательно-рациональным. Это сознание было по преимуществу оценочным. Именно поэтому точкой отсчета в духовном освоении мира выступали ценностные противоположности - добро и зло, небесное и земное, божественное и человеческое, святое и грешное, и др. Вещь, попавшая в сферу отражения, воспроизводилась в первую очередь с точки зрения ее полезности для человека, а не в ее объективных связях. Отсюда и особое отношение к знанию. Знание рассматривалось не как главная цель духовной деятельности, а как некоторый ее побочный продукт.

Религиозное разделение мира в сознании на земной (грешный, бренный) и небесный (божественный, возвышенный, идеальный) предполагало возможность приобщения к миру "по ту его сторону". Способом такого приобщения считались не знания, а вера (в том числе и формы чувственно-эмоциональной экзальтации, связывавшие человека с божественной первосущ-ностью). И потому, например, Кассиодор глубоко уверен, что "не только неученые, но даже те, кто и читать не умеет, получают от Бога премудрость" [1], ребенок, искренне и наивно верующий в Бога, постигнет то, чего не способны понять напичканные ученостью "книжники". Средневековье вере отдает предпочтение перед знанием.

1 Кассиодор. Об изучении наук божественных и человеческих // Опыт тысячелетия. Средние века и эпоха Возрождения: быт, нравы, идеалы. М., 1996. С. 325.

4.1.2. Отношение к познанию природы. Выделяя себя из природы, но не противопоставляя себя ей, средневековый человек не относился к природе как к самостоятельной сущности. В качестве определяющего выступает у него отношение к Богу, а отношение к природе вторично и производно от отношения к Богу. Здесь знание природы подчинено "чувству божества". Природа рассматривалась как сфера, созданная, творимая и поддерживаемая всемогущим и всевидящим божеством, абсолютно зависящая от него, реализующая его волю во всем (в том числе и в отношении воздействия на людей, их судьбу, социальный статус, жизнь и смерть).

147

Природа - проводник воздействия на людей божьей воли, вплоть до того, что она есть и средство их наказания.

Природа - это прежде всего арсенал символов. Значение любой вещи усматривалось не в ее непосредственных функциях, а в тех смыслах и целях, которые ей приданы Богом. В мире, созданном Богом, нет ничего лишенного божественного смысла. Именно поэтому средневековое сознание не было ориентировано на выявление объективных закономерностей природы. Основоположник церковной истории Евсевий писал: "Мы придаем мало значения этим вещам (познанию природных явлений. - В.Н.) не от незнания предметов, возбуждающих удивление людей, но от презрения к бесплодному труду, связанному с ними; мы обращаем внимание на предметы лучшие". Познавательный аспект средневекового сознания был направлен не на выявление объективных свойств предметов зримого мира, а на осмысление их символических значений, т.е. их отношений к Богу. Потому большую роль в этом сознании играло понятие чуда.

В средневековой культуре были слабо развиты познавательные средства вообще, и познавательные средства выражения нового в частности. Сталкиваясь с новыми объектами, субъект оказывался перед выбором: либо несовершенно выразить это новое в наборе перцептивных аналогий, хаотичных, поверхностных и приблизительных (хотя человеком такие аналогии как раз воспринимались как реальные события и обстоятельства), либо же, если такое новое весьма значительно отличалось от опыта читающей аудитории и перцептивные аналогии не находились (или не помогали), просто такие новшества замалчивать. Так, например, записки христианских паломников характеризуются тем, что "паломники, подобно средневековым ученым, не могли избежать столь характерной для их эпохи тенденции рабски передавать все то, что сказали другие, доверяя этим рассказам гораздо больше, чем собственной наблюдательности" [1].

1 Райт Дж. К. Географические представления в эпоху крестовых походов. Исследование средневековой науки и традиции в Западной Европе. М., 1988. С. 112.

148

В целом средневековое знание ориентировано на повторение, воспроизведение и обоснование некоторых исходных абстрактных образов религиозной значимости, которые передавались из поколения в поколение на основе авторитарности. (Они заимствовались в основном из сюжетов Ветхого Завета и Нового Завета - Бог, рай, ад, Христос, Страшный суд и др.) Деятельность такого рода была тем не менее системно организована. Ее основа - набор чувственных первообразов, вокруг которых концентрируются производные образно-понятийные конструкции (как средства детализации и конкретизации первообразов), не имеющие, как правило, логического обоснования. Потому-то система средневекового сознания была рационализирована лишь частично. Ее концептуально-понятийный аппарат не позволял воспроизводить объекты природы в их закономерных конкретных связях и отношениях. "Теоретический компонент" здесь был представлен набором слабо концептуализированных чувственных образов и немногими отвлеченными понятиями (идеями), обозначающими простейшие абстрактные отношения и связи. Одна из самых распространенных операций средневекового сознания - символизация как переход от чувственного образа вещи к идее ее универсально-божественного смысла. Она дополнялась противоположной операцией аллегоризации, т.е. придания символу, идее некоторого всеохватывающего зримого образа.

Вместе с тем средневековое сознание исторически развивалось и претерпевало качественные изменения. Качественные преобразования состояли в подключении новых элементов, т.е. новых образов (иносказаний, символов, аллегорий и др.), а также в установлении между образами (как старыми, так и новыми) новых связей и отношений (классификации, схематизации, формализации и др.) и их структурировании.

4.1.3. Особенности познавательной деятельности. Хотим мы этого или нет, но познание мира, производство нового знания - историческая необходимость. Поэтому даже в консервативном средневековом обществе складывались определенные традиции познавательной деятельности. Они соответствовали трем основным моментам реального процесса познания: коллективному характеру субъекта; предметно-преобразовательному отношению субъекта к объекту; чувственному контакту субъекта с объектом. Эти три закономерности познавательной деятельности определили формирование средневековых традиций познания, опирающихся на принципы:

авторитета - авторитет, предание (схоластико-умозрительная традиция);

149

ритуала - предметно-преобразовательное, рецептурно-манипуляционное начало (герметическая традиция);

личного опыта - личный опыт выступал базисом эмпирической традиции.

Схоластическая традиция. Авторитарность (предание, умозрение) выступала опорой в таких формах познания, которые требовали для себя теоретико-рефлексивной деятельности, - в богословии, философии, математике и др. Авторитарность проявлялась в комментаторском характере познания и обучения, выработке процедур простейшей систематизации и логической упорядоченности знаний, накопленных предшествующими поколениями. На такой основе складывается схоластика, главным вопросом которой был вопрос о том, что в реальном бытии соответствует общим понятиям человеческого разума - добру, злу, истине, Богу, времени и др.

На начальных этапах своего развития схоластическая систематизация, предполагавшая расчленение и определение множества понятий, безусловно сыграла определенную положительную роль. Она была в тот период необходимой формой развития знаний. Основные положительные результаты были получены схоластикой в процессе исследования чисто теологических и космологических вопросов - смысл Троицы (трех ипостасей Бога), бессмертия души, конечности и бесконечности мира и др. Иначе говоря, в тех областях, где предмет познания непосредственно, эмпирически не представлен или представлен лишь частично и разум остается единственным средством анализа предмета в соответствии с некоторыми логическими критериями.

В недрах схоластики сложилась иллюзия возможности чисто логического, исключительно рационального, без какого-либо обращения к опыту, познания мира. Так, например, Р а й м у н д Л у л л и й считал, что главной и единственно достойной задачей науки является создание универсального способа открытия "новых истин"; он называл его "великое искусство" (ars magna).

Важнейшая проблема схоластики - отношение знания и веры. Именно в русле решения этого вопроса Фома Аквинский создает грандиозный теолого-философский синтез современного ему знания С ПОЗИЦИЙ установки на то, что теология выше философии. Но не потому, что вера выше разума, а потому, что существует различие между человеческим разумом и сверхразумом Бога. Истины Бога - не иррациональны, они - сверхразумны; их дока-

150

зательство не под силу человеческому уму, они непознаваемы для него. Естественные науки, по мнению Фомы Аквинского, имеют право на существование. Их задача состоит в том, чтобы подкреплять, детализировать, конкретизировать положения, содержащиеся в Библии, но сами эти науки (астрономия, физика, математика и др.) - ни каждая в отдельности, ни все вместе - не могут постигнуть основных начал мира, такая задача им не под силу.

На закате Средневековья схоластика становится тормозом развития познания, за что и подвергается справедливой резкой критике основоположниками классического естествознания и научной методологии, в частности Р. Декартом и Ф. Бэконом.

Тем не менее историческая заслуга схоластики состоит в том, что она дала важные логико-теоретические импульсы развитию европейской математики и предпосылок классической механики.

Герметическая традиция. В эпоху Средневековья все формы человеческой деятельности и общения были пронизаны ритуалами. Все действия людей, включая коллективные, строго регламентировались. Магические, обрядовые и ритуальные действия рассматривались как способ влияния на природные и божественные стихии. С ними связывались надежды на дополнительную сверхъестественную помощь со стороны "добрых" сил и ограждение от "злых". Точное соблюдение ритуально-магических действий, обычаев, праздников, исполнение разного рода заклинаний, просьб, призывов считалось необходимым условием благоприятного исхода деятельности не только в хозяйственной области, но и в сфере общения людей, в сфере познания, политической и юридической практики (ордалии, т.е. ритуальные способы выявления судебной истины) и др. В ремесленном и мануфактурном производстве ритуалы сопровождали каждую технологическую процедуру, поскольку в их выполнении виделось условие полного раскрытия заложенных в предметах труда потенциальных возможностей.

Максимально была ритуализирована и религиозная жизнь. Отступление от ритуала, невозможность его выполнения рассматривались как разрыв с Богом, а значит, и с истиной, правдой. В массовом религиозном сознании определяющее значение придавалось не вере, убеждению, личному яастрою, а соблюдению формальных требований, деталЬной точности обрядовых процедур. Доходило до того, что некоторые высокопоставленные особы вмес-

151

то себя заставляли поститься своих священников, нанимали пилигримов, которые совершали паломничества вместо этих особ и т.д. А ордалии допускали возможность замены спорящих сторон их представителями. Слабым, особенно женщинам, разрешалось находить себе замену. Вместо них часто подвергались испытаниям борцы-профессионалы.

Ритуализирована была и познавательная деятельность. На ритуальной основе возникает средневековая герметическая традиция [1], воплощавшаяся в алхимии, астрологии, каббале и др. Ориентированная на предметное созидание качественно нового, эта традиция опиралась на древние мировоззренческие представления о Космосе как живом едином целом. Среди них: взаимосвязь всего со всем; неразличимость взаимосвязи, взаимодействия и взаимопревращения; тождество, взаимопревращение макрокосма и микрокосма; биологизация мира (мир рассматривался как живой организм, в котором части представляли и заменяли собой целое); безграничные возможности влияния на события посюстороннего мира со стороны не только Бога, но и некоторых избранных людей (с помощью Бога либо другой сверхъестественной силы); убеждение в том, что влиянием на часть можно изменить целое; сущность вещи усматривалась в ее производстве, как сущность земного мира в его творении Богом; познать вещь означало прежде всего ее создать.

1 Герметический корпус - это свод трактатов, написанных на греческом языке во II-III вв. Большая часть трактатов представляет собой речи Гермеса Трисмегиста (Трижды Величайшего), некоторой легендарной личности, в которой, по-видимому, переплелись божественные и человеческие черты.

Герметическая традиция нашла свое яркое и контрастное воплощение прежде всего в алхимии, а также в медицине, астрологии и других формах средневековой культуры.

Опытно-эмпирическая традиция. Личный опыт был и точкой отсчета, и критерием истинности, и основой композиционной структуры текста, а также основой доверия аудитории в прагматически ориентированных сферах деятельности - в политике, производстве, праве, в стихийно-эмпирическом познании природы, некоторых жанрах литературы (житиях святых, хрониках, записках паломников, купцов, апокрифических рассказах, исторических повествованиях и др.). Традиция стихийно-эмпирического познания природы начиная с XIII в. постепенно развивается в систему естественно-научного познания под влиянием, в частности, естественно-научных произведений Аристотеля.

152

Философским обоснованием этой традиции выступал номинализм (от лат. nomen - имя), который, постулируя в качестве единственной реальности единичные, индивидуальные вещи, видел именно в чувственном познании верный путь к истине. Этим определялся интерес к феноменальной стороне мира, к эмпирическому исследованию, к природе, взятой во всем многообразии ее свойств, деталей, подробностей и т.п. Познание должно быть направлено на индивидуальную, единичную чувственную вещь (акциденцию), а не на ее (идеальную) субстанцию, которая номинализмом попросту отрицалась. Причем, с точки зрения номинализма, человек своим субъективным разумом способен познавать чувственные формы бесконечно многообразных индивидуальных вещей. Познание природы начинает трактоваться как субъективно-психологическая деятельность, осуществляющаяся в формах чувственного восприятия ("чувственная интуиция").

Одним из самых значительных представителей опытно-эмпирической традиции называют Роберта Гроссетеста - автора трактатов, в которых естественно-научное содержание уже преобладало над теологическим и философским. Его интересы концентрировались вокруг вопросов оптики, математики, астрономии. Он рассуждал о свойствах звуковых колебаний, морских приливов, преломления света и др. В его работах содержатся зачаточные формы будущей методологии классического естествознания. Так, например, он высказывал мысли о том, что изучение явлений должно начинаться с опыта, затем посредством анализа явлений устанавливается некоторое общее положение, рассматриваемое как гипотеза; отправляясь от нее, уже дедуктивно выводят следствия, которые должны быть подвергнуты опытной проверке для определения их истинности или ложности.

Наиболее выдающиеся представители опытно-эмпирической традиции были нацелены на программу практического назначения знания. В естественно-научном знании начинают видеть средство, с помощью которого человек может добиться расширения своего практического могущества, улучшения своей жизни. Так, например, Роджер Бэкон высказывал идеи и мечты, которые намного опережали его время - о создании судов без гребцов, управляемых одним человеком; о быстрейших колесницах,

153

передвигающихся без коней; о летательных аппаратах, созданных человеком и управляемых им; о приспособлениях, которые позволили бы человеку передвигаться по дну рек и морей; о создании зеркал, которые способны концентрировать солнечные лучи так, что они могут сжигать все на своем пути, и др. Есть сведения о том, что ему первому в Европе удалось создать порох. Р. Бэкон был уверен, что познание мира человеком бесконечно, как бесконечны и возможности возрастания практического могущества человека.

4.2. Естественно-научные достижения средневековой арабской культуры

По-разному сложились исторические судьбы Западной и Восточной Римской империи. Социально-экономический и культурный уровень стран Восточного Средиземноморья, Ближнего Востока (большее их число входило в состав Византийской империи) в эпоху раннего Средневековья (вплоть до второй половины XII в.) был выше, чем стран Европы. В VII в. на обширных территориях Ближнего и Среднего Востока возникает централизованное арабское государство - Арабский халифат, в котором были созданы благоприятные условия для развития науки и культуры.

Объединенные политически и экономически, связанные единством религии и языка (арабский язык стал не только государственным, но и языком науки и культуры), народы Ближнего и Среднего Востока, Средней Азии получили возможность более свободного обмена духовными ценностями. Усвоение сложного комплекса местных культурных традиций и культурного наследия античности обеспечило расцвет мусульманской культуры. Благодаря интенсивной переводческой деятельности уже в IX в. в арабоязычном мире были изданы все главные произведения научной мысли античности. К античному наследию здесь относились с величайшим уважением. Так, в 823 г. халиф аль-Мамун потребовал от побежденного им византийского царя Михаила II передать ряд греческих рукописей или их копии. В их числе был получен и "Альмагест" К. Птолемея.

154

Особенно большое распространение на Востоке получили произведения Аристотеля. Вершиной арабоязычного аристотелизма стало творчество Ибн-Рушда (в Европе его называли Авер-роэсом), интерпретировавшего труды Аристотеля в духе материализма и пантеизма. Ибн-Рушд развивал учение о вечности материального мира, являющегося, однако, как учил Аристотель, конечным в пространстве. Ибн-Рушд стремился утвердить полную независимость философии и науки от теологии, мусульманского богословия, минимизировать функции Бога по отношению к миру, считая, что Бог влияет только на общий ход мирового процесса, но не на его частности. В учении Ибн-Рушда природа максимально независима от Бога и сама может творить свои частные, конечные формы. Подобное ограничение креационизма создавало мировоззренческую основу для утверждения идеалов естественно-научного познания.

Ибн-Рушд разработал также теорию "двух истин" - научно-философской и теологической. Как наука (философия), так и религия (теология) размышляют прежде всего о Боге - первой и высшей причине всего существующего и познаваемого. Но они совершенно различны по способу своих разъяснений. Более совершенный способ дает наука (и философия), опирающаяся на логику и доказательства. Религия (и теология) дает образное, чувственное познание, представление Бога, содержащее множество логических противоречий. В Коране можно найти два смысла -буквальный и "внутренний": первый постигается богословием, второй - наукой, философией. Теория "двух истин" способствовала утверждению философских предпосылок естественно-научного познания.

VIII-XI вв. - период высшего расцвета средневековой арабо-язычной культуры и науки. В крупных городах открываются библиотеки с читальными залами, помещениями для переводчиков и переписчиков книг. Вокруг таких библиотек со временем образуются научные центры ("дворцы мудрости"), научные общества и высшие школы. Только в Кордовском халифате (на территории нынешней Испании) в XII в. функционировало около 70 библиотек и 17 высших школ.

Арабоязычная математика Средневековья органично сочетала в себе свойственные восточной математике алгоритмически-вычислительные подходы с теоретическими подходами, восходящими к греческой математике. Ей удалось подняться до уровня фундаментальных проблем и получить важнейшие научные результаты.

155

4.2.1. Математические достижения. Средневековая математика стран ислама органично впитала в себя и творчески переработала древнегреческую, древневавилонскую и индийскую математические традиции. Так, в частности, они заимствовали из Индии и широко использовали десятичную позиционную систему счисления. Она проникла по караванным путям на Ближний Восток в эпоху Сасанидов (224-641), когда Персия, Египет и Индия переживали период культурного взаимодействия. И уже из арифметического трактата аль-Хорезми "Об индийских числах", переведенного в XII в. на латынь, десятичная система стала известна в Европе.

Получила также значительное развитие (свойственная еще Древнему Востоку) традиция создания новых вычислительных приемов и специальных алгоритмов. Так, например, аль-Каши с помощью вписанных и описанных правильных многоугольников вычислил число л до 17 верных знаков.

Развивались методы приближенного извлечения корней. Например, такой известный в древности прием:

Арабоязычные математики умели также суммировать арифметические и геометрические прогрессии, включая нахождение сумм вида:

156

Получила развитие восходящая к эллинистической математике традиция использования инфинитезимальных приемов (метод исчерпывания и др.), которые поводили к понятиям интегрального исчисления. Их методы (Сабит Ибн Курра, IX в.) были равносильны вычислению интегралов

Не ограничиваясь методами геометрической алгебры, арабоя-зычные математики смело переходят к операциям над алгебраическими иррациональностями, создают единую концепцию действительных чисел путем объединения рациональных чисел и отношений и постепенно стирают грань между рациональными числами и иррациональными. В Европе эту идею восприняли лишь в XVI в.

Средневековые математики стран ислама совершенствовали методы решения уравнений 2-й и 3-й степеней; решали отдельные типы уравнений 4-й степени. В трактате аль-Хорезми "Книга об операциях джебр (восстановление) и кабала (приведение)", по которому европейские ученые в XII в. начали знакомиться с алгеброй, содержались систематические решения уравнений 1-й и 2-й степени следующих типов:

АХ=В, Х2 + ВХ=А;

АХ2 = В, Х2 + А = ВХ;

АХ2 = ВХ, ВХ+А = Х2.

Наиболее значительным их достижением в алгебре был "Трактат о доказательствах задач" Омара Хайяма, посвященный в основном кубическим уравнениям. Хайям построил теорию кубических уравнений, основанную на геометрических методах древних. Он разделил все кубические уравнения с положительными корнями на 14 видов; каждый вид уравнений он решал соответствующим построением. Хайям пытался найти правило решения кубических уравнений в общем виде, но безуспешно.

157

Если отдельные зачаточные элементы сферической тригонометрии были известны еще древним грекам (например, Птолемей пользовался понятием "хорда угла"), то в систематическом виде тригонометрия создана арабоязычными математиками. Уже в работах аль-Баттани содержится значительная часть тригонометрии, включая таблицы значений котангенса для каждого градуса.

Историческая заслуга средневековых математиков стран ислама состояла и в том, что они начали глубокие исследования по основаниям геометрии. В сочинениях О. Хайяма и Насирэд-дина ат-Туси предприняты попытки доказать постулат о параллельных, основанные на введении эквивалентных этому постулату допущений (сумма внутренних углов треугольника равна двум прямым и др.). Так зарождалась предыстория неевклидовых геометрий.

4.2.2. Физика и астрономия. Из разделов механики наибольшее развитие получила статика, чему способствовали условия экономической жизни средневекового Востока. Интенсивное денежное обращение и торговля, как внутренняя, так и международная, требовали постоянного совершенствования методов взвешивания, а также системы мер и весов. Это определило развитие учения о взвешивании и теоретической основы взвешивания - науки о равновесии, создание многочисленных конструкций различных видов весов. Необходимость совершенствования техники перемещения грузов и ирригационной техники в свою очередь способствовала развитию науки о "простых машинах", конструированию устройств для нужд ирригации.

Арабоязычные ученые широко использовали понятие удельного веса, совершенствуя методы определения удельных весов различных металлов и минералов. Этим вопросом занимались аль-Бируни, Хайям, аль-Хазини (XII в.). Для определения удельного веса применялся закон Архимеда, грузы взвешивались не только в воздухе, но и в воде. Полученные результаты были довольно точны. Например, удельный вес ртути был определен аль-Хазини в 13,56 г/см3 (по современным данным - 13,557); удельный вес серебра 10,30 г/см3 (по современным данным - 10,49), золота -19,05 г/см3 (современные данные - 19,27), меди 8,86 г/см3 (современные данные - 8,94) и т.д. Столь точные данные позволяли решать ряд практических задач: отличать чистый металл и драгоценные камни от подделок, устанавливать истинную ценность монет, обнаружить различие удельного веса воды при разных температурах, и др.

158

Динамика развивалась на основе комментирования и осмысления сочинений Аристотеля. Средневековыми учеными стран ислама обсуждались проблема существования пустоты и возможности движения в пустоте, характер движения в сопротивляющейся среде, механизм передачи движения, свободное падение тел, движение тел, брошенных под углом к горизонту. В работах Ибн-Сины, известного в Европе под именем Авиценна, аль-Багдади и аль-Битруджи, по сути, была сформулирована "теория импетуса", которая в средневековой Европе сыграла большую роль в качестве предпосылки возникновения принципа инерции.

Развитие кинематики было связано с потребностями астрономии в строгих методах для описания движения небесных тел. В этом направлении и развивается аппарат кинематико-геометрического моделирования движения небесных тел на основе "Альмагеста" К. Птолемея. Кроме того, в ряде работ изучалась кинематика "земных" движений. В частности, понятие движения привлекается для непосредственного доказательства геометрических предложений (Сабит Ибн Курра, Насирэддин ат-Туси), механические движения используются для объяснения оптических явлений (Ибн аль-Хайсам), изучается параллелограмм движений и т.п. Одно из направлений средневековой арабской кинематики - применение инфинитезимальных методов при изучении неравномерных движений (т.е. рассмотрение бесконечных процессов, непрерывности, предельных переходов и др.), подводившее к понятию мгновенной скорости в точке.

Существенный вклад внесен арабоязычными учеными стран Востока и в астрономию. Они усовершенствовали технику астрономических измерений, значительно дополнили и уточнили данные о движении небесных тел. Один из выдающихся астрономов-наблюдателей аз-Зеркали (Арзахель) из Кордовы, которого считали лучшим наблюдателем XI в., составил так называемые Толедские планетные таблицы (1080); они оказали значительное влияние на развитие тригонометрии в Западной Европе.

Вершиной в области наблюдательной астрономии стала деятельность Улугбека, который был любимым внуком Тимура, создателя огромной империи. Движимый страстью к науке, Улуг-бек собрал свыше сотни ученых и построил в Самарканде по тем

159

временам самую большую в мире астрономическую обсерваторию, имевшую гигантский двойной квадрант и много других астрономических инструментов (азимутальный круг, астролябии, трик-ветры, армиллярные сферы и др.). В обсерватории был создан труд "Новые астрономические таблицы", который содержал изложение теоретических основ астрономии и каталог положений 1018 звезд, определенных впервые после Гиппарха с точностью, остававшейся непревзойденной вплоть до наблюдений Тихо Браге. Звездный каталог, планетные таблицы, уточнения наклона эклиптики к экватору, определения длины звездного года с ошибкой в одну минуту, годичной прецессии и продолжительности тропического года имели большое значение для развития астрономии. Результатами наблюдений в обсерватории Улугбека долгое время пользовались европейские ученые.

В теоретической астрономии основное внимание уделялось уточнению кинематико-геометрических моделей "Альмагеста", устранению противоречий в теории Птолемея (в том числе с помощью более совершенной тригонометрии) и поиску нептолемеевских методов моделирования движения небесных тел. Следует упомянуть попытки согласования "Альмагеста" с моделью гомоцентрических сфер (Ибн Баджжи, Ибн-Рушд, аль-Битруджи) и разработку марагинской школой (Насирэддин ат-Туси, аш-Ширази, аш-Шатир) модели, согласно которой "земное" прямолинейное движение участвует в движении небесных тел равноправно с равномерным круговым, что наметило тенденцию к объединению "земной" и "небесной" механик.

4.2.3. Медико-биологические знания. Значительное и своеобразное развитие получают на средневековом арабоязычном Востоке и медико-биологические знания. Их своеобразие объясняется рядом обстоятельств. Во-первых, богатыми традициями народной медицины стран Востока. Во-вторых, так же, как и в области физико-математического знания и астрономии, они опирались на древнегреческие и древнеримские источники, в том числе на Свод Гиппократа, труды Аристотеля, Галена и др. В-третьих, высокой оценкой в исламе профессии врача, медика, лекаря. (Аллах не допускает существования самой болезни, пока сам не создаст средства для ее лечения; задача и обязанность врача эти средства найти.) И, наконец, в-четвертых, ислам категорически запрещает вскрытие человеческого тела (что, однако, не явилось препятствием для развития отдельных отраслей анатомии и хирургии).

160

Все это определило развитие медико-биологических знаний в следующих основных направлениях: детальное изучение лекарств растительного, животного и минерального происхождения, диагностика (систематизация симптомов болезней и др.), учения о причинах болезней, о принципах лечения, профилактика заболеваний, токсикология, особенности инфекционных заболеваний, диетология, гигиена, косметология и др. Известное развитие получили также анатомия (особенно учение о строении глаза - офтальмология) и хирургия.

Еще в XIII в. (на три столетия раньше, чем в Европе) арабские врачи (Ибн ан-Нафис) описали малый круг кровообращения (кровь из правого желудочка сердца поступает по легочному стволу в легкие, там обогащается кислородом, а после вновь возвращается в сердце, в его левый желудочек). Задолго до открытия микроорганизмов арабоязычные ученые-биологи рассуждали о существовании невидимых переносчиков болезней, о возможности перенесения инфекционных заболеваний через воздух. Отрабатывались профилактические методы, карантинные методы, различные меры борьбы с инфекциями (окуривание помещений фитонцидами, содержащими противоболезненные микроорганизмы, - мирта, сандаловое дерево и др.).

В "Каноне медицины" Ибн-Сины содержатся сведения о более чем 1500 лекарственных средствах, из которых в настоящее время применяется свыше 70-ти. Многие из лекарственных средств, о которых писал Ибн-Сина, пока еще даже не исследованы и не испытаны. Средневековая восточная народная медицина - грандиозный резервуар, источник идей и лекарственных средств даже для современной медицины, фармакологии.

Беспрецедентной для этой эпохи была разрабатывавшаяся Ибн-Синой и аль-Бируни теория эволюции земной коры. В соответствии с этой теорией, в древности Земля была необитаема и покрыта морем. Возможно, еще будучи под водой, она от сильной жары закаменела (когда раскалывают камни, в них находят остатки морских животных), но, возможно, этот процесс протекал во время отступления моря и обнажения суши. Поверхность Земли постоянно изменяется, одни тела превращаются в другие под

161

воздействием солнечного тепла, землетрясений, эрозионной деятельности воды и ветра и др. Так образуются горы, долины, растения и животные превращаются в камни и т.д. Ничего нет вечного, все изменяется либо сразу (т.е. скачком, например, при землетрясении), либо постепенно, медленно (под действием ветра, солнца и воды). Эта средневековая теория - крупный прорыв в учении о развитии природы, важный шаг по пути преодоления креационизма, предтеча концепций трансформизма и эволюции.

4.3. Становление науки в средневековой Европе

К концу XII - началу XIII в. обозначился застой в социально-экономическом и культурном развитии стран Ближнего и Среднего Востока. Страны же Западной Европы, напротив, стали "обгонять" мусульманский Восток и Византийскую империю. В основе такого "исторического рывка" лежало развитие производительных сил (как в сельском хозяйстве, так и в ремеслах).

Происходит технологическая революция в агротехнике: появляется тяжелый колесный плуг, используется боронование, совершенствуется упряжь тягловых животных, что позволяет в 3-4 раза увеличить нагрузки, внедряется трехпольная система земледелия, создается земельно-хозяйственная кооперация, осваиваются новые источники энергии - сила воды и ветра (распространяются водяные и ветряные мельницы) и др. Благодаря изобретению кривошипа и маховика механизированы многие ручные операции. Рационализируется организация хозяйственной деятельности (особенно в монастырях).

Производство избыточной сельскохозяйственной продукции стимулирует развитие торговли, ремесла. Усиливается тенденция урбанизации. Складываются центры мировой торговли (Венеция, Генуя), "миро-экономики". Формируется уважительное отношение к физическому труду, к деятельности изобретателей, инженеров. Дух изобретательности и предприимчивости все в большей степени пронизывает культурную атмосферу общества. Превращение физического труда в ценность, в достойное занятие порождает необходимость его рационализации, так как тяжесть физического труда осознается как нечто нежелательное.

162

В этих условиях происходит подъем в духовной сфере. Одним из наиболее ярких его выражений стало возникновение новых светских образовательных учреждений - университетов. Еще в XII в. был открыт университет в Болонье, а в 1200 г. был основан Парижский университет. В XIII-XIV вв. появились университеты в других городах Западной Европы: в Неаполе (1224), Тулузе (1229), Праге (1349), Вене (1365), Гейдельберге (1385) и т.д.

Средневековые университеты имели четыре факультета. Первый - подготовительный; он был самым многочисленным и именовался факультетом свободных искусств. Здесь преподавали семь свободных искусств - грамматику, риторику, диалектику (искусство вести диспуты), геометрию, арифметику, астрономию и музыку. Впоследствии этот факультет стали называть философским, а полученные знания подразделяли на философию натуральную, рациональную и моральную. Основными факультетами являлись медицинский, юридический и теологический. Теологический факультет считался высшим факультетом, но обычно он был наименее многочисленным.

В XIII-XV вв. через усвоение наследия арабоязычной и древнегреческой математики (частично из Византии) формируется западноевропейская математика, накапливается важный исходный опыт рационально-теоретического анализа, который определит ее дальнейшее стремительное развитие начиная с XVI столетия. В XIII в. в Италии появляются и широко распространяются первые серьезные учебники математики, в которых органично сочетаются практически значимые математические алгоритмы, процедуры с глубоким теоретическим анализом (Леонардо Пизанский (Фибоначчи).

В XIV-XV вв. главные направления развития европейской математики - расширение понятия числа, совершенствование алгебраической символики, формирование тригонометрии как особой отрасли математики. В трудах Фибоначчи уже существует ясное понимание природы иррациональных чисел. Н. Орем вводит понятие дробных степеней, а Н. Шюке - отрицательных и нулевых показателей степеней. Немецкий математик И. Мюллер (Региомонтан) в сочинении "Пять книг о тригонометриях всякого рода" систематически излагает тригонометрию как целостную математическую науку и представляет таблицы тригонометрических функций до седьмого знака.

163

4.4. Физические идеи Средневековья

В период позднего Средневековья (XIV-XV вв.) постепенно осуществляется пересмотр основных представлений античной естественно-научной картины мира и складываются предпосылки для создания нового естествознания, новой физики, новой астрономии, возникновения научной биологии. Такой пересмотр связан, с одной стороны, с усилением критического отношения к аристотелизму, а с другой стороны, с трудностями в разрешении тех противоречий, с которыми столкнулась схоластика в логической интерпретации основных религиозных положений и догматов. Одно из главных противоречий, попытки разрешения которого приводили к "разрушению" старой естественно-научной картины мира, состояло в следующем: как совместить аристотелевскую идею замкнутого космоса с христианской идеей бесконечности божественного всемогущества?

Важным источником новых физических идей стало "отрицательное богословие". Это такая теологическая доктрина, которая определяла характеристики Бога на основе абсолютной противоположности свойств земного мира (земное смертно - Бог бессмертен; земное конечно - Бог бесконечен, и т.д.), а затем искала принципы, которые бы позволяли связать земное и божественное в некое единство. Так, в частности ссылки на божественное всемогущество послужили основанием для отказа от ряда ключевых аристотелевских положений и выработки качественно новых образов и представлений, которые способствовали формированию предпосылок новой механистической картины мира. К таким представлениям и образам можно отнести следующие.

Во-первых, допущение существования пустоты, но пока не абстрактной, а лишь как нематериальной пространственности, пронизанной божественностью (поскольку Бог не только всемогущ, но и вездесущ, как считали схоласты).

Во-вторых, изменение отношения к проблеме бесконечности природы. Бесконечность природы все чаще рассматривается как позитивное, допустимое и очень желательное (с точки зрения религиозных ценностей) начало; оно как бы выражало такую атрибутивную характеристику Бога, как его всемогущество.

В-третьих, возникает и представление о бесконечном прямолинейном движении как следствие образа бесконечного пространства.

164

В-четвертых, возникновение идеи о возможности существования бесконечно большого тела. Образ пространственной бесконечности постепенно перерастает в образ вещественно-телесной бесконечности. При этом рассуждали примерно так: "Бог может создать все, в чем не содержится противоречия; в допущении бесконечно большого тела противоречия нет; значит, Бог может его создать". Такой ход мысли приводит к обсуждению представлений об актуальной и потенциальной бесконечности, к идее о том, что "во Вселенной нет центра, или он повсюду", и др.

В-пятых, допущение существования среди движений небесных тел не только идеальных (равномерных, по окружности), соизмеримых между собой, но и несоизмеримых. Иррациональность переносилась из земного мира в надлунный, божественный мир. В этом также виделись признаки творящей божественной силы: Бог способен творить новое повсюду и всегда. Исключение принципиального аристотелевского различия мира небесного и мира земного создавало предпосылки для интеграции физики, астрономии и математики.

Качественные сдвиги происходят также в кинематике и динамике. В кинематике средневековые схоласты вводят понятия "средняя скорость", "мгновенная скорость", "равноускоренное движение" (они его называли "униформно-дифформное"). Мгновенную скорость в данный момент они определяют как скорость, с какой стало бы двигаться тело, если бы с этого момента времени его движение стало равномерным. Постепенно вызревает понятие ускорения. Схоласты уже догадываются, что путь, пройденный телом при равноускоренном движении без начальной скорости за известный промежуток времени, равен пути, который пройдет это же тело за то же время с постоянной скоростью, равной средней скорости равноускоренного движения.

В эпоху позднего Средневековья в динамике значительное развитие получила теория импетуса (лат. impetus - стремительность, напор), которая была мостом, соединявшим динамику Аристотеля с динамикой Галилея. Французский философ-схоласт Жан Буридан (XIV в.) объяснял падение тел с точки зрения теории импетуса. Он считал, что при падении тел тяжесть запечатлевает в падающем теле импетус, поэтому и скорость его во время падения возрастает. Величина импетуса, по его мнению, определяется и скоростью, сообщенной телу, и "качеством материи" этого тела. Импетус расходуется в процессе движения на преодоление трения; когда импетус растрачивается, тело останавливается.

165

Аристотель считал главным параметром для любого движения расстояние до конечной точки, а не расстояние, пройденное телом от начальной точки движения. Благодаря теории импетуса исследовательская мысль постепенно сосредоточивалась на расстоянии движущегося тела от начала движения: тело, падающее под действием импетуса, накапливает его все больше и больше, по мере того как отдаляется от исходного пункта. Эти выводы стали предпосылками для перехода от понятия импетуса к понятию инерции.

Кроме того, теория импетуса способствовала развитию и уточнению понятия силы. Старое, античное и средневековое, понятие силы благодаря теории импетуса в дальнейшем развитии физики раздвоилось на два понятия. Первое - то, что И. Ньютон называл "силой" (та), понимая под силой воздействие на тело, внешнее по отношению к движению этого тела. Второе - то, что Р. Декарт называл количеством движения, т.е. факторы процесса движения (mv), связанные с самим движущимся телом.

Все это постепенно готовило возникновение динамики Галилея [1].

1 См.: Гайденко В.П., Смирнов Г.A. Западноевропейская наука в средние века. Общие принципы и учение о движении. М., 1989. Разд. III.

4.5. Алхимия как феномен средневековой культуры

Алхимия складывалась в эпоху эллинизма на основе слияния прикладной химии египтян с греческой натурфилософией, мистикой и астрологией (золото соотносили с Солнцем, серебро - с Луной, медь - с Венерой, и т.д.) (II-VI вв.) в александрийской культурной традиции, представляя собой форму ритуально-магического (герметического) искусства (см. 4.1.3). Алхимия - это самозабвенная попытка найти способ получения благородных металлов. Алхимики считали, что ртуть и сера разной чистоты, соединяясь в различных пропорциях, дают начало металлам, в том числе и благородным. В реализации алхимического рецепта предполагалось участие священных или мистических сил (частицы Бога или дьявола, надъестественного бытия, в котором проявления человеческого мира теряют свою силу), а средством обращения к этим силам было слово (заклинание, молитва) - необходимая сторона ритуала. Поэтому алхимический рецепт выступал одновременно и как действие, и как священнодействие [1].

1 Рабинович В.Л. Алхимия как феномен средневековой культуры. М., 1979. Ч. 1. Гл. 1.

166

В средневековой алхимии (ее расцвет пришелся на ХШ-XV вв.) выделялись две тенденции. Первая - это мистифицированная алхимия, ориентированная на химические превращения (в частности, ртути в золото) и в конечном счете на доказательство возможности человеческими усилиями осуществлять космические превращения (давать человеку могущество над духами, воскрешать из мертвого (палингенезия) и, наконец, искусственно создать одушевленное существо - андроида или гомункула). В русле этой тенденции арабские алхимики сформулировали идею "философского камня" - гипотетического вещества, ускорявшего "созревание" золота в недрах земли; это вещество заодно трактовалось и как эликсир жизни, исцеляющий болезни и дающий бессмертие.

Вторая тенденция была больше ориентирована на конкретную практическую технохимию. В этой области достижения алхимии несомненны. К ним следует отнести: открытие способов получения серной, соляной, азотной кислот, селитры, сплавов ртути с металлами, многих лекарственных веществ, создание химической посуды и др.

Деятельность алхимика опиралась на некоторую совокупность "теоретических" представлений и образов. В их основе представление о том, что исходное материальное начало - первичная материя - хаотична, бесформенна и потенциально содержит в себе все тела, все минералы и металлы. Порожденные первоматерией тела уже не исчезают, но зато могут быть превращены друг в друга. Между первоматерией и отдельными порожденными ею материальными телами есть два промежуточных "звена".

Первое звено - всеобщие качественные начала - мужское ("сера") и женское ("ртуть" или "меркурий"); в XV в. к ним добавили еще одно начало - "соль" (движение). При этом следует иметь в виду, что такие "названия ни в коем случае нельзя

167

смешивать с общеупотребительными, так "сера" в металлах обозначает цвет, горючесть, твердость, способность соединяться с другими металлами, тогда как "меркурий" значит блеск, летучесть, плавкость, ковкость. Что же касается "соли", то этим именем обозначали принцип, соединяющий "серу" с "Меркурием", подобно жизненному началу, связывающему дух с телом" [1]. Второе звено - это состояния первоэлементов: земля (твердое состояние тела), огонь (лучистое состояние), вода (жидкое состояние), воздух (газообразное состояние), квинтэссенция (эфирное состояние). Алхимики полагали, что в результате взаимодействия качественных начал и состояний первоэлементов можно осуществлять любые трансмутации веществ.

1 Пуассон А. Теории и символы алхимиков // Теории и символы алхимиков. М., 1995. С. 36.

Среди алхимиков, наряду с шарлатанами и фальсификаторами, было немало искренне убежденных в реальности всеобщей взаимопревращаемости веществ крупных мыслителей - Раймунд Луллий, Арнальдо де Виланова, Альберт Великий, Фома Аквин-ский, Бонавентура и др. Почти невозможно в Средневековье отделить друг от друга деятельность, связанную с химией, и деятельность, связанную с алхимией. Они переплетались самым теснейшим образом.

Особое отношение к алхимии складывалось в системах светской и церковной власти. С одной стороны, крупные феодалы рассчитывали с помощью алхимии поправить свое материальное положение и потому преклонялись перед алхимией и ее "возможностями". С другой стороны, власть имущие к алхимии относились подозрительно. Так, римский император Диоклетиан в 296 г., опасаясь, что получение алхимиками золота ослабит его казну и экономику, приказал уничтожить все алхимические рукописи. По тем же причинам в 1317 г. папа Иоанн XXII предал алхимию анафеме. Но это не помогло, и еще много столетий (вплоть до середины XVIII в.) алхимия оставалась элементом европейской духовной культуры.

168

4.6. Религиозная трактовка происхождения человека

В области биологии Средневековье не дало новых идей. При этом многие античные достижения были либо утеряны, либо переинтерпретированы в религиозном духе. Особенно это касается таких мировоззренческих проблем, как происхождение жизни и происхождение человека. В рамках религиозного мировоззрения происхождение жизни и человека рассматривались как прямое, непосредственное творение их Богом. В той или иной форме этот взгляд характерен для всех трех мировых религий - христианства, ислама и буддизма.

"И создал Господь Бог человека из праха земного и вдунул в лицо его дыхание жизни; и стал человек душою живою", - написано в библейской Книге Бытия. Примерно в таком же ключе трактует этот вопрос и ислам. Аллах (который, согласно Корану, имеет лицо, руки, глаза, восседает на престоле) слепил тело человека из глины, а затем одухотворил его: "...вдул в него от своего духа". "Бог создал вас и то, что вы делаете", - говорится в Коране.

В буддизме (с его сильной установкой на поиски путей нравственного самосознания и самосовершенствования) вопрос о происхождении человеческого общества так прямо не формулируется, поскольку материальный мир рассматривается как непрерывно творимый безначальным абсолютным сознанием - драхмами. Поэтому страдания мира и людей в нем безначальны. Но зато отдельный человек формируется на всех этапах (ниданах) своего роста под непосредственным влиянием сверхъестественного духа. Божественное сознание пронизывает душу человека еще на этапе его эмбрионального развития, а затем сопровождает его всю жизнь.

Религиозные представления о времени возникновения человека, а также о закономерностях развития человеческого общества были далеки от реальности. Так, христианская историософия относила начало существования человечества к 5509 г. до н.э. [1] Вся история человечества при этом делилась на два основных периода - "допотопный" и "послепотопный". Согласно библейскому рассказу, в допотопную эпоху в последний, заключительный, шестой день творения Бог создал из праха земного Адама, а затем Еву из ребра его, дал им возможность беспечно жить в саду Эдема - райской обители. Новое, "послепотопное" человечество произошло от единственного из "божественных" людей "допотопной" эпохи (т.е. прямых потомков Адама и Евы) - Ноя и его потомков, спасшихся во время потопа в ковчеге, и т.д. и т.п.

1 В России, например, вплоть до 1700 г. летосчисление велось от дня "сотворения мира", которым считалось 21 марта 5509 г. до н.э.

169

Интересно, что в Средневековье религиозные догматы о сотворении человека Богом вполне уживались с самыми невероятными вымыслами о прошлом людей и о народах неведомых стран. Так, средневековые географы и хронисты всерьез принимали легенды о собакоголовых людях (киноцефалах), фанезийцах (т.е. людях, закутывавшихся в свои громадные уши, как в одеяла), кентаврах (людях с туловищем лошади), мантихорах (существах с лицом человека, туловищем льва и хвостом скорпиона) и др. Особенно были популярны сложившиеся еще в античности из мифологических источников рассказы о "чудесах Индии" [1].

Что касается вопроса о возникновении человечества и его первоначальной истории, то в Средневековье считалось, что об этом все уже сказано в Библии. Попытки поставить под сомнение эту одну из основных догм христианства рассматривались как опаснейшая ересь и жестоко преследовались. Так, в 1450 г. на костре инквизиции был сожжен Самуил Сарс, высказавший догадку, что человечество гораздо древнее, чем об этом говорится в Библии. Религиозная концепция происхождения человека была влиятельным элементом общественного сознания в европейских странах вплоть до середины XIX в. Так, например, даже в начале XIX в. такой видный французский палеонтолог, как Жорж Кювье, из религиозных соображений отрицал существование ископаемого человека.

1 Индия - это страна "подлинных чудес": "Там жили пигмеи, которые сражались с аистами, и великаны, воевавшие с грифонами. Там были "гимнософисты", которые целый день созерцали солнце, стоя под его палящими лучами сначала на одной, а потом на другой ноге. Там имелись люди со ступнями, повернутыми назад, и с восемью пальцами на каждой ноге; кинокефалы, т.е. люди с собачьими головами и когтями, лающие и рычащие; народ, женщины которого рожают только одного ребенка, при этом всегда беловолосого; племена, у представителей которых в юности волосы белые, но с годами темнеют; люди, которые ложатся на спину и поднимают вверх свою огромную единственную ногу, тем самым спасаясь от солнца (skiapodes); люди, которые насыщаются от одного запаха пищи; безголовые люди, у которых глаза находятся в желудке; лесные люди с волосатыми телами, собачьими клыками и устрашающими голосами; а также множество ужасных зооморфных существ, сочетающих в себе признаки нескольких животных" (Райт Дж. К. Географические представления в эпоху крестовых походов. С. 245-248).

170

4.7. Историческое значение средневекового познания

Историческая роль средневекового сознания состояла не в поиске новых рациональных форм знания, отражающих объективные законы природы, а в пролиферации, умножении связей и отношений чувственных образов. Существенные связи и отношения мира даны субъекту не только в абстрактных понятийных формах, но и в допонятийных формах отражения, в том числе и в перцептивных образах. В этом случае они как бы впаяны в содержание образов наряду с множеством случайных свойств объекта и должны быть отделены друг от друга. Для перехода к научному познанию природы сознание должно было сформировать структуры, позволяющие отбирать из множества связей и отношений чувственных образов такие, которые носят существенный, закономерный характер.

Реализация данной задачи возможна тогда, когда структурная часть (т.е. логические формы, категориальные структуры, операциональный состав мышления, символические элементы, математические формализмы и др.) приобретают ярко выраженную самостоятельность по отношению к субстратной части познавательных систем (т.е. чувственные, сенсорно-перцептивные образы, операнды мышления и др.). Иначе говоря, логико-понятийное начало, выражавшее собой апробированные практикой всеобщие, универсальные связи и отношения мира, на определенном этапе истории познания должно подняться на уровень систематического превалирования над чувственно-образным началом. Такой революционный качественный переход, затрагивающий самые глубины деятельности сознания, несла с собой эпоха Возрождения.

5. ПОЗНАНИЕ ПРИРОДЫ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ

Новый величайший переворот в системе культуры происходит в эпоху Возрождения, которая охватывает XIV - начало XVII в. Эпоха Возрождения - эпоха становления капиталистических отношений, первоначального накопления капитала, восхождения социально-политической роли города, буржуазных классов, складывания абсолютистских монархий и национальных государств, эпоха глубоких социальных конфликтов, религиозных войн, ранних буржуазных революций, возрождения античной культуры, возникновения книгопечатания, эпоха титанов мысли и духа.

Социально-исторической предпосылкой культуры Возрождения явилось становление буржуазного индивидуализма: В среде буржуазной городской культуры свободных и независимых ремесленников, торговцев, мастеров, интеллигенции формируется принципиально иная система ценностей, порожденная возрастанием активно-деятельного, трудового, преобразующего отношения к миру.

Ренессанс приносит с собой новый тип личности. Это - уверенный в себе, предприимчивый, энергичный, полный планов и надежд, не лишенный эгоизма, самостоятельно и критически мыслящий, властный, твердо стоящий на ногах, волевой человек, не терпящий никаких преград и умеющий любую из них преодолевать. Его занимают исключительно земные проблемы, на проблемы "потусторонние" у него не остается ни времени, ни сил. Люди эпохи Возрождения легки на подъем, инициативны, готовы в любую минуту рисковать ради дела, кипучие натуры, которые и вокруг создают поле высокой духовной и деловой напряженности, постоянно учащают пульс жизни. Это "пассионарная", широкая, масштабная, а подчас и титаническая личность. Ренессанс-ный индивид никого и ничего не боится. Для него нет моральных авторитетов. Такая личность требует для себя права свободно мыслить и устраивать жизнь сообразно своим потребностям. У нее появились досуг, создаваемый обеспеченностью, свобода, а вместе с ними вкус к комфорту, земным благам. Ренессансный человек красив сам и любит окружать себя красивыми вещами. Планка эстетических ценностей резко поднялась вверх. Радикально изменяется и отношение к природе. Она становится объектом эстетического наслаждения и предметом научно-рационального познания.

172

5.1. Мировоззренческая революция Возрождения

В эпоху Возрождения была проведена основная мыслительная работа, подготовившая возникновение классического естествознания. Это стало возможным благодаря мировоззренческой революции, свершившейся в эпоху Ренессанса, которая привела к изменению отношения человека к миру, природе, познанию природы.

Глубинный импульс этой мировоззренческой революции был дан становлением буржуазного индивидуализма. Такой индивидуализм неизбежно повлек за собой гносеологический плюрализм: каждая личность имеет право на свою точку зрения, все точки зрения о предмете имеют право на существование.

В других исторических условиях такой плюрализм привел бы к эклектизму. Но в эпоху Возрождения культурно-гносеологический плюрализм ведет к релятивизму, воплощающему творческий прорыв к будущим целостным формам теоретического синтеза и смыслового многообразия. Ренессанс - эпоха сложных образно-логических синтезов из элементов культурных традиций Средневековья и античности. Это своего рода "плавильный котел", в котором переплавлялись и образовывали своеобразные конгломерации идеи, образы и представления неоплатонизма, гностицизма, восточного мистицизма, магии (старой, "черной" и новой, "естественной", "белой", позволяющей человеку усилиями своего разума открывать тайны природы, Вселенной), каббалы, пифагорейской нумерологии (исходившей из того, что в любом слове закодировано некоторое "таинственное число" и потому слова надо переводить на язык цифр, даже "люди - это числа"), герметизма, астрологии, алхимии и др. [1]

1 Например, Парацельс (который был уверен в возможностях человека встать вровень с Господом и влиять на его творческую силу) активно синтезировал алхимию с астрологией и каббалой. Результатом этого, в частности, было твердое убеждение, что алхимические опыты должны производиться в дни, когда планеты расположены благоприятно; и что каждому металлу соответствует определенное численное достоинство, а тайна философского камня может быть раскрыта из перестановки и разложения слов, которыми обозначаются металлы. Или другой пример. Алхимическое "прочтение" неоплатонизма породило проблему извлечения субстанции Мировой души (Anima mundi). Алхимики считали, что эта субстанция разлита в воздухе, насыщена планетным влиянием, обладает множеством удивительных свойств, одно из которых - растворять золото; а выделить эту субстанцию можно в росе или небесном цветке (flos coeJi), который вырастает из земли после дождя в день равноденствия. В таких сложных образно-логических синтезах складывались мировоззренческие предпосьшки генезиса классического естествознания.

173

Право на существование имеют все точки зрения, а значит, и те из них, которые содержат новации. Именно содержащая новизну позиция наиболее предпочтительна. Изменяется и отношение к истории: формируется представление об истории как процессе открытом в будущее и богатом новыми возможностями для человека. С этого начинается формирование исторического мышления, ощущения культурно-исторической дистанции, духа новаторства, нового понимания исторического процесса. (Противоречивость ренессансной культуры в этом отношении состояла в том, что ренессансное сознание искало новое в ... античном прошлом.) Ренессансный человек начинает осознавать время как самоценность, как меру труда, источник материальных благ, как пространство развития способностей личности. Приходит осознание того, что время - это собственность не Бога, а самого человека. И вот уже городские часы становятся обязательным атрибутом центральной площади городов.

Но новых воззрений может быть не одно. Какое же новое предпочтительнее? То, которое несет в себе истину, т.е. бескорыстное объективное отражение мира. В художественном изображении и научном познании природы субъект должен уметь занять позицию абсолютно бескорыстного созерцателя. Творческий гений Леонардо да Винчи своеобразно выразил эту мировоззренческую установку в своих рекомендациях молодым художникам: обобщая накопленный опыт искусства и намечая пути его дальнейшего развития, он рекомендовал художнику наблюдать жизнь так, "чтобы его не видели" [1]. Это не отрицание активности субъекта, а, наоборот, требование многофункциональности личности, умения выполнять разные роли, занимать различные позиции ("системы отсчета") по отношению к объекту наблюдения, видеть преимущества и недостатки каждой из них.

1 Мастера искусства об искусстве: В 4 т. М.; Л., 1939. Т. 2. С. 104.

Индивидуализация личности есть вместе с тем и атомизация общества, которое становится однородным и анизотропным полем индивидуальных воль, ареной их деятельности и общения. Самоидентификация личности в таком "социальном пространстве" может быть осуществлена только по отношению к другим конкретным индивидам. Так наряду с реальностями вещей и их свойств осознается еще и реальность отношений: мир - это прежде всего отношения вещей.

174

Как можно выделить и зафиксировать в сознании субъекта объективные и внешние ему отношения? Поскольку вещи отражаются в нашем сознании в виде наглядно-чувственных образов, постольку отношения вещей содержатся в этих образах, выплавлены в них. Нужно только уметь их выделить. Каким образом? Через оперирование наглядно-чувственными образами, их модификации, установление связей между ними. Такие операции позволяет осуществлять наше творческое воображение с его безграничными конструктивно-идеализирующими возможностями.

Образ может быть подвергнут самым различным изменениям. В образ можно добавлять свойства другого образа; можно отнимать отдельные свойства и переносить в другой образ; образ можно безгранично деформировать (ограниченное всегда можно представить неограниченным, близкое далеким, а далекое близким, реальное нереальным, а нереальное реальным, конечное бесконечным, а бесконечное конечным, и т.д. и т.п.). Отсюда повышенный интерес Ренессанса к условным, субъективно конструирующимся, в том числе и к деформированным, искаженным образам. Живопись становится невозможной без законов проекции, перспективы, иллюзии. Новый импульс получает математика - обсуждаются представления об актуальной и потенциальной бесконечности; зарождаются условия для появления геометрических абстракций, не обладающих непосредственной наглядностью; зарождаются предпосылки аналитической геометрии; теории пределов; понятий дифференцирования и интегрирования, и др.

Накопление опыта взаимодействия чувственных образов, их изменений, деформаций (в том числе самых фантастических, искусственных, ирреальных, как у И. Босха, А. Дюрера и др.), установления различных связей между ними, их абстракций, поиск в них инвариантов позволили перейти к формированию структур, выделяющих из множества связей, отношений чувственных образов такие, которые имеют устойчивый, воспроизводящийся, закономерный, существенный характер. Структурная часть (т.е. логические формы, категориальные структуры,

175

операциональный состав мышления, символические элементы, математические формализмы и т.д.) постепенно приобретала самостоятельность по отношению к субстратной части когнитивных систем (т.е. чувственным, сенсорно-перцептивным образам, операндам мышления и т.д.). Логико-понятийное начало когнитивного аспекта сознания в эпоху Ренессанса поднялось на уровень устойчивого превалирования над его чувственно-образным началом, выступило по отношению к чувственно-образному компоненту как структурообразующее основание. На этом пути происходит преодоление средневековой амбивалентности сознания (средневековое "царство грез" и иллюзий постепенно сменяется реалистическим видением мира). Качественное разграничение теоретического, эмпирического и методологического знания и, в конечном счете, - изменение понимания связей между человеком, природой и Богом.

В эпоху Средневековья определяющей была связь человека с Богом как высшей ценностью. Связь человека с природой, которая рассматривалась в качестве символа Бога, была производной. В эпоху Ренессанса происходит мировоззренческая переориентация субъекта, и на первый план постепенно выдвигаются связи человека с природой, а его связи с Богом выступают как производные. Главными ценностями становятся природа и сам человек. Человек есть прежде всего не божественное, а природное существо, он - "дитя природы", а природа - "колыбель человека". Природа становится главным объектом художественно-эстетического и познавательного интереса.

Подвергаются серьезной конструктивизации представления об отношениях человек - Бог, природа - Бог. Прежде всего сближаются понятия "природа" и "Бог". Средствами идеализации и конструирования чувственных образов можно переводить конечное в бесконечное, в воображении моделировать состояния бесконечности свойств и отношений вещей. Но моделирование бесконечностей приносит с собой неожиданности. И вот Николай К у -з а н с к и й показывает, как математические образы, свойства, идеализированные в бесконечность, превращаются в свою противоположность: окружность - в прямую, круг - в плоскость, треугольник - в одну прямую, максимум - в минимум, и наоборот. Значит, в мире все связано со всем, все способно превращаться во все. Все есть единство в многообразии; оно - богоприрода, или природобог. Таким образом, в эпоху Ренессанса философско-рационалистическое преодоление креационизма и теизма с необходимостью проходит через стадию пантеизма.

176

Изменяются и представления о связи человека и Бога. Ренессанс ищет новые формы переживания близости человека к Богу. В человеке особенно интересным оказывается то, что есть в нем божественного: один человек сам способен превращаться для другого в некоторое божество. Так, яркий представитель североитальянской школы аверроистического пантеизма Пьетро Помпонацци характеризовал такое взаимопревращение человеческого и божественного следующим образом: "Душа человека обладает как свойствами духовных сущностей... так и свойствами материальных вещей. Благодаря чему она совершает действия, в которых согласуется с духовными сущностями... и превращается в божество" [1]. Беспредельные возможности человеческого духа делают человека сопричастным божественному Разуму; человек воспринимался как бы "смертным богом" (Леонардо Бруни), в чем проявился высший пафос гуманизма.

Идея сближения человека с Богом пронизывает и творчество Дж. Пико делла М иран дол ы, который "первым открыто сформулировал новый для Европы статус человека-мага, имеющего в своем арсенале средства как магии, так и каббалы и употребляющего их для воздействия на мир" [2]. Мирандола был уверен, что в человеке есть творческое начало, позволяющее ему быть независимым от природы, а в некоторых условиях (творение новых вещей, материальных форм, влияние на протекание процессов Мирового целого, на судьбы людей и др.) даже становиться соразмерным Богу.

1 Антология мировой философии. М., 1969. Т. 1. Ч. II. С. 96.

2 Йейтс Ф.А. Джордано Бруно и герметическая традиция. М., 2000. С. 112.

Для гуманистов человек - это "земной Бог", "священное живое существо", которое острым умом схватывает сущность всего созданного природой и Богом, находит скрытые причины вещей, познает "Величайшего творца Времени" и, подобно Богу, способен (конечно, не в божественных масштабах) творить новое в мире. Жажда и сила человеческого познания рано или поздно позволит напрямую продемонстрировать присущую человеку божественность. Люди, нисколько не сомневаясь пишет Ф. Рабле, "доберутся до источников града, до дождевых водоспусков и до кузниц молний, вторгнутся в область Луны, вступят на территорию небесных светил и там обоснуются и таким путем сами станут как боги" [1].

1 Рабле Ф. Гаргантюа и Пантагрюэль. М., 1994. Кн. III, гл. III.

177 Одухотворенный новаторством, Ренессанс выдвигает на первый план познавательную, логико-рациональную активность сознания, разум выходит "из изгнания", куда был заточен средневековой установкой на главенство веры над чувствами, а чувств над разумом. Так, уже у Николая Кузанского познание мира бесконечно, а ведущим средством познания является разум. Для него мир, Вселенная, Универсум бесконечны. Бесконечность мира постижима разумом, а главное средство разума - метод "совпадения противоположностей". Николай Кузанский принадлежит зрелому Возрождению. А в период позднего Возрождения Н. Коперник, создавая гелиоцентрическую систему мира, демонстрирует творческие возможности разума и в конкретно-научном познании: показывает, как можно через выделение и исследование противоречий в явлении (в данном случае с помощью принципа относительности) проникнуть в сущность вещей.

Преобразование системы сознания радикально лишь тогда, когда оно затрагивает его глубинные религиозные пласты, основания религиозного мироощущения. Поэтому мировоззренческая революция эпохи Возрождения неизбежно должна была стать и религиозной революцией. Реформация и была той религиозной революцией, которая органично дополнила ренессансную перестройку всей системы духовной культуры, смену личностных ценностей и ориентиров, всего образа жизни, характера деятельности и общения [2]. Она явилась духовно-религиозной реакцией на потребности развития гражданского общества, утверждения новых ценностей укреплявшейся, набиравшей сил буржуазии и склонного к компромиссу с ней (обычно мелкого и среднего) дворянства. Реформация выработала такие ценностные установки [3], которые возвышали роль разума и тем самым обеспечили возможности научно-рационального познания природы, становление и развитие классического естествознания.

2 Начало Реформации как период мощного революционного преобразования религиозного сознания в Европе принято относить к октябрю 1517 г., когда в провинциальном городке Виттенберге монах М. Лютер опубликовал 95 исторических тезисов, содержавших громкое и резкое обличение цинизма и низости папства. Тем самым римской курии была объявлена непримиримая протестантская война.

3 Важнейшая среди них гласит, что каждый человек свободен в своем собственном толковании Библии, которую можно и нужно постигать разумом всю жизнь и при этом нельзя считать, будто постиг ее абсолютно. (Ренессансный индивид требует для себя права личного общения с Богом через постижение своим разумом смыслов Священного Писания.) Протестантизм требовал активизации всех душевных сил индивида, и прежде всего разума, на искоренение в себе греховности.

178

Однако надо отметить и противоречивость эпохи Возрождения, наличие в ней оборотных сторон, дисгармоничности. Эпоха Ренессанса заканчивалась совсем не так, как начиналась. Закат Ренессанса ознаменовался не светлым, оптимистическим торжеством идеалов гуманизма и разума, а невиданным всплеском мистицизма, массовой "охотой на ведьм", атмосферой демономании. Заря Ренессанса была отмечена величайшим взлетом идеалов добра, истины и красоты, а его закат обернулся разгулом совершенно диких суеверий и предрассудков, причудливым сочетанием разума и мистики. Своего максимума волна мистицизма достигает в период с 1560 по 1630 г., т.е. непосредственно в то время, когда закладывался фундамент классического естествознания. На этом историческом примере можно еще раз убедиться, что общественное сознание - сложная и противоречивая система. Революционное становление классического естествознания в XVI-XVII вв., величайшие научные открытия Коперника, Галилея, Тихо Браге, Кеплера и других классиков естествознания совершались в атмосфере чудовищного нагнетания мистических настроений, массовых психозов, укрепления веры в деяния ведьм и колдунов.

5.2. Зарождение научной биологии

Стихийно-эмпирическое накопление знаний о мире органических явлений длилось тысячелетиями. Но долгое время знания о биологических явлениях из общей совокупности знаний о природе не выделялись в самостоятельную отрасль. Специфика биологического объекта не фиксировалась. Биологические знания излагались вперемешку со знаниями о химических, физических, географических, климатических, метеорологических, социально-исторических явлениях, накапливаясь в основном как побочный продукт деятельности ремесленников, крестьян, путешественников, алхимиков, паломников, купцов, фармацевтов, лекарей и др. Природа выступала как нерасчлененное целое.

179

В эпоху Возрождения ситуация в сфере познания живого изменилась. Здесь особое место принадлежит XVI в. В истории биологии этот период выделяется как начало глубокого перелома в способах познания живого. Ренессансный гуманизм возвысил роль человека в мире. В человеке видели венец, светоч природы, полагая, что уже в силу одного этого он достоин самого тщательного изучения, внимания и заботы. Отражением главной ориентации той эпохи - ориентации на человека, на совокупность его ближайших потребностей и прежде всего на решение медицинских проблем - было быстрое развитие биологического познания. Известный историк естествознания П. Таннери, характеризуя данный период развития биологии, писал: "...История науки в первой половине XVI столетия была в сущности только историей медицины" [1]. В сторону человека развернулась даже алхимия; результатом слияния алхимии с медициной стала ятрохимия. Основоположник ятрохимии Парацельс утверждал, что "настоящие цели алхимии заключаются не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств".

1 Таннери П. Исторический очерк развития естествознания в Европе. М., 1937. С. 48.

Особенности развития биологии в XVI-XVII вв. во многом определялись практическими потребностями развивавшегося капиталистического хозяйства, прежде всего его аграрного сектора, изменением образа жизни, интересов, запросов личности, ростом влияния материалистической философии на естествознание в целом и биологию в частности, институционализацией научной деятельности. На смену средневековой упрощенной культурно-бытовой сфере приходит буржуазный образ жизни, сформировавшийся в среде городской бюргерской культуры. Его важнейшими атрибутами были, в частности, цветоводство и садоводство. В XV- XVI вв. потребности медицины обусловили появление разного рода травников, а затем и создание "аптекарских садов", которые впоследствии превратились в ботанические сады; широко развивалась практика сбора гербариев.

180

Мир животных тоже становится объектом интереса. В XVI в. возникают первые зоологические музеи и кунсткамеры. В эпоху Возрождения значительно совершенствуется организация коневодства и конных заводов. А при дворах многих европейских правителей создаются даже настоящие зоопарки. На таком фоне повышается интерес к растению и животному как таковому. Как совершенно справедливо отмечал первооткрыватель итальянского Возрождения Я. Буркхардт, "всем этим была... создана... благоприятная почва для развития научной зоологии, как и ботаники" [1].

1 Буркхардт Я. Культура Возрождения в Италии. Опыт исследования. М., 1996. С. 192.

Значительные изменения происходят в способе биологического познания - вырабатываются стандарты, критерии и нормы исследования органического мира. На смену стихийности, спекулятивным домыслам, фантазиям и суевериям постепенно приходит установка на объективное, доказательное, обоснованное знание. Благодаря коллективным усилиям ученых многих европейских стран такая установка обеспечила постепенное накопление колоссального фактического материала. Важную роль в этом процессе сыграли Великие географические открытия, которые значительно раздвинули мировоззренческий горизонт европейцев. В Европе узнали множество новых биологических, геологических, географических и других явлений, познакомились с поразительным разнообразием жизни в тропиках. Множество видов новых культурных растений Нового Света внедрятся в Старом Свете (фасоль, картофель, кукуруза, кабачки, табак, томат, какао, ананас, подсолнечник и др.). Фауна и флора вновь открытых стран и континентов не только значительно расширили эмпирический базис биологии, но и поставили вопрос о его систематизации.

Огромная описательная накопительная работа, проведенная в XVI-XVII вв. в биологии, имела важные последствия. Во-первых, она вскрыла реальное многообразие растительных и животных форм и наметила общие пути их систематизации. Если в ранних ботанических описаниях (О. Брунфельса, И. Бока, К. Клузиуса и др.) еще отмечается множество непоследовательностей и отсутствуют четкие принципы систематизации и классификации, то уже М. Лобеллий, К. Баугин (описавший около 6000 видов растений) и особенно А. Цезальпино закладывают программу со-

181

здания искусственной систематики (получившую свое развитие в работах Ж. П. Турнефора, искусственная система которого была общепринятой в конце XVII - первой половине XVIII в.), а И. Юнг дает теоретический ориентир на создание естественной систематики растений, получивший развитие в трудах Р. Моррисона и Дж. Рэя, который ввел в биологию понятие о виде как неизменяющейся элементарной систематической единице.

В это же время осуществляется и систематизация зоологического материала прежде всего такими учеными-энциклопедистами, как К. Геснер и У. Альдрованди. Закладываются основы частных отраслей зоологии - энтомологии (Т. Моуфет), орнитологии (П. Бел он), ихтиологии (Г. Рондель). Сильнейший импульс развитию зоологии был дан изобретением микроскопа. Обнаружение мира микроорганизмов А. ван Левенгуком оказало поистине революционизирующее влияние на развитие биологии, а Ф. Стелутти одним из первых применил микроскоп для изучения анатомии животных, в частности насекомых.

Во-вторых, накопительная биологическая работа в XVI- XVII вв. значительно расширила сведения о морфологических и анатомических характеристиках организмов. В трудах Р. Гука, Н. Грю, Я. Гельмонта, М. Мальпиги и др. получила развитие анатомия растений, были открыты клеточный и тканевый уровни организации растений, сформулированы первые догадки о роли листьев и солнечного света в питании растений. Установление пола у растений и внедрение экспериментального метода в ботанику - заслуга Р. Я. Камерариуса; садовод Т. Ферчайльд (не позже 1717 г.) создал первый искусственный растительный гибрид (двух видов гвоздики). На основе искусственной гибридизации совершенствовались методы искусственного опыления, закладывались отдаленные предпосылки генетики.

Важной вехой в развитии анатомии стало творчество А. Везалия, который в 29 лет создал грандиозный и совершенно оригинальный труд "О строении человеческого тела", заложивший основы анатомии как науки. В частности, в нем был исправлен ряд крупных ошибок, укоренившихся в биологии и медицине со времен античности. М. Сервет, павший жертвой протестантского религиозного фанатизма, описал малый круг кровообращения. У. Гарвей описал и малый, и большой круги кровообращения и таким образом решил наконец проблему кровообращения, поставленную

182

еще в античности, У. Альдрованди обратился к традиции античной эмбриологии, а его ученик В. Койтер, систематически изучая развитие куриного зародыша, заложил основы методологии экспериментального эмбриологического исследования. Г. Фаллопий и Б. Евстахий проводят сравнение структуры человеческого зародыша и взрослого человека, соединяя тем самым анатомию с эмбриологией. На аристотелевско-телеологической основе формировались первые теоретические концепции в эмбриологии (Дж. Фабриций из Аквапенденте). В XVII в. складывается синтез анатомии и физиологии, возникают предпосылки структурно-функционального подхода (Г. Азелли, Ж. Покэ, Ф. Глиссон, Р. де Грааф и др.).

В-третьих, важным следствием развития биологии явилось формирование научной методологии и методики исследования живого. Поиски рациональной, эффективной методологии привели к стремлению использовать в биологии методы точных наук - математики, механики, физики и химии. Сформировались даже целые направления в биологии - иатромеханика, иатрофизика и иатрохимия. В русле этих направлений были получены отдельные конструктивные результаты. Так, например, Дж. Борелли подчеркивал важную роль нервов в осуществлении движения, а Дж. Майов одним из первых провел аналогию между дыханием и горением. Значительный вклад в совершенствование тонкой методики анатомического исследования внес Я. Сваммердам.

В-четвертых, следствием накопительной работы является развитие теоретического компонента биологического познания - выработка понятий, категорий, методологических установок, создание первых теоретических концепций, призванных объяснить фундаментальные характеристики живого. Прежде всего это касалось природы индивидуального развития организма, в объяснении которой сложилось два противоположных направления - преформизм и эпигенез.

Преформисты (Дж. Ароматари, Я.Сваммердам, А. ван Левенгук, Г.В. Лейбниц, Н. Мальбранш и др.) исходили из того, что в зародышевой клетке уже содержатся все структуры взрослого многоклеточного организма, потому процесс онтогенеза сводится лишь к количественному росту всех предобразованных зачатков органов и тканей. Преформизм существовал в двух разновидностях: овистической, в соответствии с которой будущий взрослый организм предобразован в яйце (Я. Сваммердам, А. Валлисниери и др.), и анималькулистской, сторонники которой полагали, что будущий взрослый организм предобразован в сперматозоидах (А. ван Левенгук, Н. Гартсекер, И. Либеркюн и др.).

183

Уходящая своими корнями в аристотелизм, теория эпигенеза (У. Гарвей, Р. Декарт, пытавшийся построить эмбриологию, изложенную и доказанную геометрическим путем, и др.) полностью отрицала какую бы то ни было предопределенность развития организма и отстаивала точку зрения, в соответствии с которой развитие структур и функций организма определяется воздействием внешних факторов на непреформированную зародышевую клетку. Борьба между этими направлениями была острой, длительной, велась с переменным успехом. Каждое направление обосновывало свою позицию не только эмпирическими, но и философскими соображениями (так, преформизм хорошо согласовывался с креационизмом: Бог создал мир со всеми населяющими его существами, как теми, которые были и есть, так и теми, которые еще только появятся в будущем).

В целом же биология в XVI-XVII вв. была в зачаточном состоянии; растительный и животный миры были исследованы лишь в самых общих чертах, биологические объяснения носили механический и поверхностный характер. Биологическое познание еще не выработало в это время своей собственной системы методологических установок.

5.3. Коперниканская революция

5.3.1. Гелиоцентрическая система мира. В эпоху раннего Средневековья в Европе безраздельно господствовала библейская картина мира. Затем она сменилась догматизированным аристотелизмом и геоцентрической системой Птолемея. Постепенно накапливавшиеся данные астрономических наблюдений подтачивали основы этой системы. Несовершенство, сложность и запутанность птолемеевской модели становились очевидными. Многочисленные попытки увеличения точности системы Птолемея лишь усложняли ее. (Общее число вспомогательных кругов возросло почти до 80-ти.) Еще в XIII в. кастильский король Альфонс X высказался в том смысле, что если бы он мог давать Богу советы, то посоветовал бы при создании мира устроить его проще.

184

Птолемеевская модель не только не позволяла давать точные предсказания, она также страдала несистематичностью: отсутствием внутреннего единства и целостности; каждая планета рассматривалась сама по себе, имела отдельную от остальных эпициклическую систему, собственные законы движения. Движение планет здесь представлялось с помощью нескольких равноправных независимых математических моделей. Для объяснения сложной траектории данной планеты предполагалось помимо движения по деференту движение по своей группе эпициклов, никак не связанных с эпициклами и деферентами других планет. Строго говоря, объектом птолемеевской теории система планет (или планетная система) не являлась; в ней речь шла об отдельных движениях небесных тел, не связанных в некое системное целое. Геоцентрические теории позволяли предвычислять лишь направления на небесные светила, но не определять истинную удаленность и расположение их в пространстве. Птолемей считал эти задачи вообще неразрешимыми. Именно установка на поиск внутреннего единства и системности была той основой, вокруг которой концентрировались предпосылки создания гелиоцентрической системы.

Создание гелиоцентрической теории было связано и с необходимостью реформы юлианского календаря, в котором две основные точки - равноденствие и полнолуние - потеряли связь с реальными астрономическими событиями. Календарная дата весеннего равноденствия, приходившаяся в IV в. н.э. на 21 марта и закрепленная за этим числом Никейским собором в 325 г. как важная отправная дата при расчете основного христианского праздника Пасхи, к XVI в. отставала от действительной даты равноденствия на 10 дней. Еще с VIII в. юлианский календарь пытались совершенствовать, но безуспешно. Латеранский собор, проходивший в 1512-1517 гг. в Риме, отметил чрезвычайную остроту проблемы календаря и предложил ее решить ряду известных астрономов, среди которых был и Н. Коперник. Но он ответил отказом, так как считал недостаточно развитой и точной теорию движения Солнца и Луны, которые и лежат в основе календаря. Однако это предложение стало для Коперника одним из мотивов совершенствования геоцентрической теории.

185 Другая общественная потребность, стимулировавшая поиски новой теории планет, была связана с мореходной практикой, с проблемами навигации, особенно в условиях длительных океанских плаваний. Новые, более точные таблицы движения небесных тел, прежде всего Луны и Солнца, требовались для вычисления положений Луны для данного места и момента времени. С помощью этих таблиц вычисляли долготу места на море. Долгое время это был единственный способ нахождения долготы на море.

Совершенствование теории планетной системы стимулировалось также и нуждами все еще популярной тогда астрологии.

Существенно упростивший астрономические вычисления с помощью тригонометрии немецкий астроном и математик Региомонтан (его "Эфемериды" вышли в свет в 1474 г.) выдвинул идею о том, что в птолемеевской теории можно освободиться от эпициклов и деферентов, если заменить описания пяти планет (исключая Землю), вращающихся вблизи Солнца по эпициклам и деферентам, эквивалентной системой планет, вращающихся вокруг Солнца по эксцентрическим окружностям. Это был прямой путь к созданию геогелиоцентрической системы, от которой оставался лишь один шаг до "чистого" гелиоцентризма. К другим предпосылкам гелиоцентризма следует отнести, по мнению известного историка науки Т. Куна, "достижения в химическом анализе "падающих камней", имевшие место в средневековье, возрождение в эпоху Ренессанса древнемистической неоплатонистской философии, которая учила, что Солнце - это образ бога, и атлантические путешествия, которые расширили территориальный горизонт человека эпохи Ренессанса" [1].

1 Kuhn Т. The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought. Cambridge, 1957. P. VIII.

Величайшим мыслителем, которому суждено было начать великую революцию в астрономии, повлекшую за собой революцию во всем естествознании, был гениальный польский астроном Николай Коперник. Еще в конце XV в., после знакомства и глубокого изучения "Альмагеста", восхищение математическим гением Птолемея сменилось у Коперника сначала сомнениями в истинности этой теории, а затем и убеждением в существовании глубоких противоречий в геоцентризме. Он начал поиск других фундаментальных астрономических идей, изучал сохранившиеся сочинения или изложения учений древнегреческих математиков и философов, в том числе и первого гелиоцентриста Аристарха Самосского, и мыслителей, утверждавших подвижность Земли [1].

1 В древности кроме Аристарха Самосского негеоцентрические идеи высказывались пифагорейцами Филолаем (считавшим, что все планеты и Солнце вращаются вокруг некоего "центрального огня" - Гестии), Экфантом (учение о вращении Земли вокруг своей оси), Гераклидом Понтийским (в его учении Земля находилась в центре мира, вращалась вокруг своей оси, а Меркурий и Венера вращались вокруг Солнца) и др. Кроме того, в эпохи античности и Средневековья в различных мистических, эзотерических учениях духовный центр мира (Единое, Благо, Логос, Абсолют и др.) олицетворялся Солнцем как источником "духовного" света. Такое олицетворение получило название духовного гелиоцентризма.

186

Коперник первым взглянул на весь тысячелетний опыт развития астрономии глазами человека эпохи Возрождения: смелого, уверенного, творческого, новатора. Предшественники Коперника не имели смелости отказаться от самого геоцентрического принципа и пытались либо совершенствовать мелкие детали птолемеевской системы, либо обращаться к еще более древней схеме гомоцентрических сфер. Коперник сумел разорвать с этой тысячелетней консервативной астрономической традицией, преодолеть преклонение перед древними авторитетами. Он был движим идеей внутреннего единства и системности астрономического знания, искал простоту и гармонию в природе, ключ к объяснению единой сущности многих, кажущихся различными явлений. Результатом этих поисков и стала гелиоцентрическая система мира.

Между 1505-1507 гг. Коперник в "Малом комментарии" изложил принципиальные основы гелиоцентрической астрономии. Теоретическая обработка астрономических данных была завершена к 1530 г. Но только в 1543 г. увидело свет одно из величайших творений в истории человеческой мысли - "Об обращениях небесных сфер", где изложена математическая теория сложных видимых движений Солнца, Луны, пяти планет и сферы звезд с соответствующими математическими таблицами и приложением каталога звезд.

В центре мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого движутся планеты, и среди них - впервые зачисленная в ранг "подвижных звезд" Земля со своим спутником Луной. На огромном расстоянии от планетной системы находится сфера звезд. Его вывод о чудовищной удаленности этой сферы диктовался гелио-центрическим принципом; только так мог Коперник согласовать его с видимым отсутствием у звезд смещений за счет движения самого наблюдателя вместе с Землей (т.е. отсутствием у них параллаксов).

187

Система Коперника была проще и точнее системы Птолемея, и ее сразу же использовали в практических целях. На ее основе составили "Прусские таблицы", уточнили длину тропического года и провели в 1582 г. давно назревшую реформу календаря - был введен новый, или григорианский, стиль [1].

1 Он был введен 5 октября (которое стало 15-м) 1582 г. по инициативе Папы Григория XIII.

Меньшая сложность теории Коперника и получавшаяся, но лишь на первых порах, большая точность вычислений положений планет по гелиоцентрическим таблицам были не самыми главными достоинствами его теории. Более того, теория Коперника при расчетах оказалась не намного проще птолемеевской, а по точности предвычислений положений планет на длительный промежуток времени практически не отличалась от нее. Несколько более высокая точность, дававшаяся на первых порах "Прусскими таблицами", объяснялась не только введением нового гелиоцентрического принципа, а и более развитым математическим аппаратом вычислений [2]. Но и "Прусские таблицы" также вскоре разошлись с данными наблюдений. Это даже охладило первоначальное восторженное отношение к теории Коперника у тех, кто ожидал от нее немедленного практического эффекта. Кроме того, с момента своего возникновения и до открытия Галилеем в 1616 г. фаз Венеры, т.е. более полувека, вообще отсутствовали прямые наблюдательные подтверждения движения планет вокруг Солнца, которые свидетельствовали бы об истинности гелиоцентрической системы. В чем же действительное достоинство, привлекательность и истинная сила теории Коперника? Почему она вызвала революционное преобразование всего естествознания?

2 См.: Клайн М. Математика. Поиск истины. М., 1988. С. 84.

Любое новое всегда возникает на базе и в системе старого. Коперник в этом отношении не был исключением. Он разделял многие представления старой, аристотелевской космологии. Так, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой неподвижных звезд. Он не отступал от аристотелевской

188 догмы, в соответствии с которой истинные движения небесных тел могут быть только равномерными и круговыми. В этом он был даже больший консерватор и приверженец аристотелизма, чем Птолемей, который ввел понятие экванта и допускал неравномерное движение центра эпицикла по деференту. Стремление восстановить аристотелевские принципы движения небесных тел, нарушавшиеся в ходе развития геоцентрической системы, кстати сказать, и стало для Коперника одним из мотивов поисков иных, негеоцентрических подходов к описанию движений планет.

Но, в отличие от своих предшественников, Коперник пытался создать логически простую и стройную планетную теорию. В отсутствии простоты, стройности, системности Коперник увидел коренную несостоятельность теории Птолемея, в которой не было единого стержневого принципа, объясняющего системные закономерности в движениях планет. Коперник писал:

...Я ничем иным не был приведен к мысли придумать иной способ вычисления движений небесных тел, как только тем обстоятельством, что относительно исследований этих движений математики не согласны между собой. Начать с того, что движения Солнца и Луны столь мало им известны, что они не в состоянии даже доказать и определить продолжительность года. Затем, при определении движений не только этих, но и других пяти блуждающих светил, они не употребляют ни одних и тех же одинаковых начал, ни одних и тех же предположений, ни известных доказательств... Даже главного - вида мироздания и известную симметрию между частями его - они не в состоянии вывести на основании этой теории [1].

1 Коперник Н. Об обращениях небесных сфер. М., 1964. С. 12.

Коперник был уверен, что представление движений небесных тел как единой системы позволит определить реальные физические характеристики небесных тел, т.е. то, о чем в геоцентрической модели вовсе не было и речи. Поэтому свою теорию он рассматривал как теорию реального устройства Вселенной.

Возможность перехода к гелиоцентризму (подвижности Земли, обращающейся вокруг реального тела - неподвижного Солнца, расположенного в центре мира) Коперник совершенно справедливо усмотрел в представлении об относительном характере движения, известном еще древним грекам, но забытом в средние века. Неравномерное петлеобразное движение планет, неравномерное движение Солнца Коперник, как и Птолемей, считал ка-

189 жущимся эффектом. Но он представил этот эффект не как результат подбора и комбинации движений по условным вспомогательным окружностям, а как результат перемещения самого наблюдателя. Иначе говоря, этот эффект объяснялся тем, что наблюдение ведется с движущейся Земли. Допущение подвижности Земли было главным новым принципом в системе Коперника.

Обоснование введения принципа гелиоцентризма Коперник усматривал в особой роли Солнца, отразившейся уже в птолеме-евской схеме. В этой схеме планеты по свойствам их движений как бы разделялись Солнцем на две группы - нижние (ближе к Солнцу, чем Земля) и верхние. Среди тех кругов, которые применялись для описания видимого движения планет, обязательно был один круг с годичным, как у Солнца, периодом движения по нему. Для верхних планет - это был первый, или главный, эпицикл, для нижних - деферент. Кроме того, Меркурий и Венера (нижние планеты) вообще все время сопровождали Солнце, совершая около него лишь колебательные движения.

Революционное значение гелиоцентрического принципа состояло в том, что он представил движения всех планет как единую систему, объяснил многие ранее непонятные эффекты. Так, с помощью представления о годичном и суточном движениях Земли теория Коперника сразу же объяснила все главные особенности запутанных видимых движений планет (попятные движения, стояния, петли) и раскрыла причину суточного движения небосвода. Петлеобразные движения планет теперь объяснялись годичным движением Земли вокруг Солнца. В различии же размеров петель (и, следовательно, радиусов соответствующих эпициклов) Коперник правильно увидел отображение орбитального движения Земли: наблюдаемая с Земли планета должна описывать видимую петлю тем меньшую, чем дальше она от Земли. В системе Коперника впервые получила объяснение загадочная прежде последовательность размеров первых эпициклов у верхних планет, введенных Птолемеем. Размеры их оказались убывающими с удалением планеты от Земли. Движение по этим эпициклам, равно как и движение по деферентам для нижних планет, совершалось с одним периодом, равным периоду обращения Солнца вокруг Земли. Все эти годичные круги геоцентрической системы оказались излишними в системе Коперника.

190

Впервые получила объяснение смена времен года: Земля движется вокруг Солнца, сохраняя неизменным в пространстве положение оси своего суточного вращения.

Более того, это глубокое объяснение видимых явлений позволило Копернику впервые в истории астрономии поставить вопрос об определении действительных расстояний планет от Солнца. Коперник понял, что этими расстояниями планет были величины, обратные радиусам первых эпициклов для внешних планет и совпадающие с радиусами деферентов - для внутренних [1]. Таким образом он получает весьма точные относительные расстояния планет от Солнца (в а.е., в скобках - современные данные):

Меркурий 0,375 (0,387) Марс 1,52 (1,52)

Венера 0,720 (0,723) Юпитер 5,21 (5,20)

Земля 1,000 (1,000) Сатурн 9,18 (9,54)

1 Объявляя задачу определения расстояний до тел Солнечной системы неразрешимой, Птолемей не догадывался, что на самом деле решение этой задачи уже содержалось в скрытом виде в его системе.

Теория Коперника логически стройная, четкая и простая. Она способна рационально объяснить то, что раньше либо не объяснялось вовсе, либо объяснялось искусственно, связать в единое то, что ранее считалось совершенно различными явлениями. Это - ее несомненные достоинства; они свидетельствовали о истинности гелиоцентризма. Наиболее проницательные мыслители поняли это сразу.

И уже не столь важным было то, что Коперник отдал дань античным и средневековым традициям: он принял круговые равномерные движения небесных тел, центральное положение Солнца во Вселенной, конечность Вселенной, ограничивал мир единственной планетной системой. Допуская лишь равномерные движения по окружностям, Коперник отверг эквант - быть может, наиболее остроумную находку Птолемея. Этим он сделал даже некоторый принципиальный шаг назад. Коперник сохранил и эпициклы, и деференты. Принцип круговых равномерных движений вынудил его для достаточно точного описания движения планет сохранить свыше трех десятков эпициклов (правда, всего 34 вместо почти 80 в геоцентрической системе).

И тем не менее теория Коперника содержала в себе колоссальный творческий, мировоззренческий и теоретико-методологический потенциал. Ее историческое значение трудно переоценить:

191

+ теория Коперника подорвала ядро (геоцентрическую систему) религиозно-феодального мировоззрения, основания старой (первой) научной картины мира;

+ стала базой революционного становления нового научного мировоззрения, новой (второй) механистической картины мира;

+ явилась одной из важнейших предпосылок революции в физике (так называемой ньютонианской революции) и создания первой естественно-научной фундаментальной теории - классической механики;

+ определила разработку новой, научной методологии познания природы.

С одной стороны, Коперник окончательно разрывает с той гносеологической традицией, в которой очевидная наглядность объявляется абсолютным критерием истины. С другой стороны, он выступает и против убеждения, что для познания сущности объекта нет необходимости детально изучать внешнюю сторону объекта, сущность может непосредственно постигаться разумом. Коперник впервые в истории познания на деле показал, что сущность может быть понята только после тщательного изучения явления, его закономерностей и противоречий; познание сущности всегда опосредовано познанием явления; причем явление по своему содержанию, как правило, совершенно противоположно сущности.

5.3.2. Дж. Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизма.

В течение нескольких десятилетий после выхода в свет труда "Об обращениях небесных сфер" коперниканские идеи не привлекали особого внимания широкой научной общественности. Это бьыо связано с бурными политическими событиями того времени: религиозные войны, Реформация, обострение борьбы католицизма и протестантизма, становление национальных государств отодвинули на второй план проблемы мироздания, космологии и астрономии. Задача сравнения птолемеевской и коперниканской теорий актуализировалась лишь в 1570-е гг., когда два знаменитых астрономических события (вспышка сверхновой звезды в 1572 г. и яркая комета 1577 г.) в очередной раз поставили под сомнение основы аристотелевской космологии. Мировоззренческие и теоретические выводы из гелиоцентризма, его развитие и совершенствование - заслуга ученых следующего поколения: Т. Браге, Дж. Бруно, И. Кеплер, Г. Галилей, Дж. Борелли и др.

192

Прежде всего не замедлили проявиться мировоззренческие выводы из коперниканизма. Признав подвижность, планетар-ность, неуникальность Земли, теория Коперника тем самым устраняла вековое представление об уникальности центра вращения во Вселенной. Центром вращения стало Солнце, но оно не было уникальным телом. О его тождественности звездам догадывались еще в античное время. Следующий шаг в мировоззренческих выводах был вполне закономерен. Он был сделан бывшим монахом одного из неаполитанских монастырей Джордано Бруно, личности исключительно яркой, смелой, способной на бескомпромиссное стремление к истине.

Познакомившись в 1560-е гг. с гелиоцентрической теорией Коперника, Бруно поначалу отнесся к ней с недоверием. Чтобы выработать свое собственное отношение к проблеме устройства Космоса, он обратился к изучению системы Птолемея и материалистических учений древнегреческих мыслителей, в первую очередь атомистов, о бесконечности Вселенной. Большую роль в формировании взглядов Бруно сыграло его знакомство с идеями Николая Кузанского, который утверждал, что ни одно тело не может быть центром Вселенной в силу ее бесконечности. Объединив гелиоцентризм Коперника с идеями Николая Кузанского об изотропности, однородности и безграничности Вселенной, Бруно пришел к концепции множественности планетных систем в бесконечной Вселенной.

Бруно отвергал замкнутую сферу звезд, центральное положение Солнца во Вселенной и провозглашал тождество Солнца и звезд, множественность "солнечных систем" в бесконечной Вселенной, множественную населенность Вселенной. Указывая на колоссальные различия расстояний до разных звезд, он сделал вывод, что поэтому соотношение их видимого блеска может быть обманчивым. Он разделял небесные тела на самосветящиеся - звезды, солнца, и на темные, которые лишь отражают солнечный свет. Бруно утверждал, во-первых, изменяемость всех небесных тел, полагая, что существует непрерывный обмен между ними и космическим веществом, во-вторых, общность элементов, составляющих Землю и все другие небесные тела, и считал, что в основе всех вещей лежит неизменная, неисчезающая первичная материальная субстанция.

193

Именно Бруно принадлежит первый и достаточно четкий эскиз картины вечной, никем не сотворенной, вещественной единой бесконечной и безграничной Вселенной с бесконечным числом очагов Разума в ней. В свете учения Бруно теория Коперника снижает свой ранг: она оказывается не теорией Вселенной, а теорией лишь одной из множества планетных систем Вселенной, и, возможно, не самой выдающейся такой системы.

Новое, ошеломляюще смелое учение Бруно, открыто провозглашавшееся им в бурных диспутах с представителями церковных кругов, определило дальнейшую трагическую судьбу ученого. К тому же дерзость его научных выступлений была предлогом, чтобы расправиться с ним и за его откровенную критику непомерного обогащения монастырей и церкви. Великий мыслитель был сожжен на Площади Цветов в Риме 17 февраля 1600 г. А спустя почти три столетия на месте казни Бруно, где некогда был зажжен костер, был воздвигнут памятник с посвящением, начинающимся словами: "От столетия, которое он предвидел..."

К середине XVII в. гелиоцентрическая теория окончательно победила геоцентризм. Коперниканизм был признан научной общественностью и стал рассматриваться как теория действительного строения Вселенной. На повестке дня оказалась проблема физического обоснования гелиоцентризма, и в середине XVII в. астрономическая революция закономерно перерастает в физическую революцию.

6. НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ XVII в.:

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Капитализм качественно преобразовывал как характер деятельности, так и тип общения людей. Изменения характера деятельности состояли в рационализации технологических отношений, возникновении мануфактурного, а затем машинного производства. Деятельность планируется и организуется как многозвенная механическая система.

Кардинально изменяется и тип общения. Индивид вырывается из системы личной взаимозависимости и непосредственно включается в функционирование общественных связей, прежде всего экономических. Посредником отношений между людьми становятся товары, формируется "товарный фетишизм", отношения личной зависимости сменяются зависимостью субъекта от продуктов его деятельности. Появляются принципиальная отчужденность субъективного мотива деятельности и ее объективного результата, полное господство абстрактного труда, товарно-денежных отношений, "овеществление" личных связей, их обезличивание.

На смену единству коллектива и индивида приходит их противопоставление, отчуждение человека от человека, а значит, и общества от природы. В этих условиях складывается такой тип сознания, в котором на первый план выдвигается потребность в накоплении не столько релятивизированных ценностей, сколько объективного знания о мире.

Получение объективного знания о мире - задача мышления, разума. Не случайно, что именно в это время формируются идеалы рационализма, провозглашается господство Разума и соответственно изменяются (по сравнению с античностью и Средневековьем) представления о целях, задачах, методах естественно-научного познания. Формируется убеждение, что предмет естественно-научного познания - природные явления, полностью подчиняющиеся механическим закономерностям. Природа при этом предстает как своеобразная громадная машина, взаимодействие между частями которой осуществляется на основе причинно-следственных связей. Задачей естествознания становится определение лишь количественно измеримых параметров природных явлений и установление между ними функциональных зависимостей, которые могут (и должны быть) выражены строгим математическим языком. В этих условиях механика выходит на первое место среди естественных наук.

195

6.1. Общие особенности познавательной деятельности в XVII в.

Можно сказать, что XVII в. открыл новый период в развитии естествознания. Развитие машинного производства, горного дела, судостроения, гидротехническое строительство, совершенствование военной техники, включая фортификационные сооружения, создание точных часов, хронометров и т.п. порождали инженерно-технические проблемы, решение которых требовало знания законов природных явлений, прежде всего механических, связанных с законами движения. Решение этих проблем, а также запросы астрономии, навигации, картографии, баллистики, гидравлики требовали совершенствования математических методов.

Внутренняя логика развития коперниканской революции предопределила ее перерастание в революцию в физике и завершилась величайшим событием в истории науки - созданием первой фундаментальной естественно-научной теории - классической механики. Это стало возможным благодаря внедрению метода эксперимента в естественно-научное познание, установлению теснейшей связи естественно-научных и математических исследований - возникновению математического естествознания. Математика становится важнейшим универсальным средством отыскания, формулирования и объяснения законов природы.

При этом и сама математика претерпевает значительные изменения: она становится математикой переменных величин. От изучения чисел и их отношений, постоянных величин, геометрических фигур, свойственного математике XV-XVI вв., она переходит к изучению движений и преобразований, переменных величин и функциональных зависимостей. На первый план выдвигается понятие функции. В трудах Р. Декарта закладываются основания аналитической геометрии, позволяющей переводить задачи геометрии на язык алгебры, решать их аналитическими методами, и наоборот, геометрически иллюстрировать алгебраические закономерности, например графически изображать функциональные зависимости, и т.п.

196

В свою очередь изучение функциональных зависимостей подводит к основным понятиям математического анализа (идеи бесконечности, предела, производной, дифференциала, интеграла и др.). И. Ньютон и Г.В. Лейбниц разрабатывают дифференциальное и интегральное исчисления. Это имело грандиозные последствия для естествознания - подавляющее большинство механических и физических задач стали записывать в форме дифференциальных уравнений, а их решение - интегрирование - становится важнейшей задачей математики на ближайшие столетия. По сути, одновременно с возникновением математического анализа появляются задачи (определение минимальной траектории движения точки в гравитационном поле и др.), которые требовали создания высших областей анализа - вариационного исчисления и функционального анализа.

Взаимообогащающее взаимодействие аналитической геометрии и математического анализа приводит к постановке задач, которые впоследствии определили появление дифференциальной геометрии, вырабатывающей, в частности, способы исследования кривых, поверхностей и их свойств, присущих сколь угодно малой части таких геометрических объектов. (И. Кеплер ввел понятие кривизны и получил формулу радиуса кривизны и др.) В русле дифференциальной геометрии, но уже в XIX в., началось исследование неевклидовых пространств.

В XVII в. зарождается и проективная геометрия - раздел геометрии, изучающий те свойства фигур, которые не изменяются при их проективных преобразованиях. (Известно, что многие важнейшие свойства геометрических фигур при их проектировании изменяются - параллельность и перпендикулярность прямых, равенство отрезков и углов и др.) Основы проективной геометрии были заложены Ж. Дезаргом при развитии им учения о перспективе и Б. Паскалем в связи с изучением свойств конических сечений.

Первые работы по теории вероятностей (раздел математики, изучающий закономерности, которые возникают при взаимодействии большого количества случайных факторов) также появились в XVII в. (П. Ферма, Б. Паскаль и X. Гюйгенс) для решения задач, порожденных запросами страхового дела, статистикой народонаселения, теорией методов обработки наблюдений, а также обобщением закономерностей азартных игр (в кости, карты). На рубеже XVII-XVIII вв. Я. Бернулли сформулировал один из важных принципов теории вероятностей - закон больших чисел, согласно которому совместное действие случайных факторов приводит (при некоторых весьма общих условиях) к результату, почти не зависящему от случая. Так, при возрастании количества испытаний происходит сближение частоты наступления случайного события с его вероятностью.

197

Однако оригинальная научная деятельность творцов классического естествознания была чужда университетской атмосфере того времени. К XVII в. университеты, как правило контролировавшиеся церковными кругами, стали весьма консервативной силой, новаторство в них не поощрялось, господствовал дух схоластики, старые застывшие формы изложения знания. В XVII в. научная деятельность стала развиваться независимо от них - в личной переписке ученых, в работе многочисленных дискуссионных кружков. Ведь научная деятельность по самой своей сути носит коллективный характер, предполагая обмен полученными результатами, их обсуждение, научные дискуссии, накопление знаний. Научная истина является результатом коллективных усилий многих ученых, а нередко и целых поколений исследователей. Развитие науки неизбежно ведет к ее институционализа-ции - становлению оптимальных форм общественной организации научной деятельности, объединения коллективных усилий, взаимодействия ученых.

Во второй половине XVI в. и особенно в XVII в. из дискуссионных кружков (в определенной мере как оппозиции схоластическим университетам) формировались научные академии, которым был свойствен дух новаторства, научного поиска, отказ от традиций, препятствующих бескорыстному познанию истины. Принято считать, что первая академия бала основана в Неаполе (1560), за ней последовала Академия в Риме (1603). Лондонское Королевское общество, играющее роль национальной академии наук, было организовано в 1662 г. С 1666 г. существует Французская академия. В 1724 г. по инициативе Петра I была создана Российская академия наук. Одновременно создавалась научная периодика: в 1665 г. в Лондоне вышел в свет журнал "Philosophical Transactions", в Париже "Journal des Scavans"; в 1682 г. Лейбниц организовал в Лейпциге издание научного журнала "Acta Eruditorum".

Начиная со средины XVII в. наука становилась важным и динамичным социальным институтам, роль которого в обществе непрерывно возрастает вплоть до настоящего времени.

198

6.2. Кеплер: три закона планетных движений

После работ Коперника дальнейшее развитие астрономии требовало значительного расширения и уточнения эмпирического материала, наблюдательных данных о небесных телах. Европейские астрономы продолжали пользоваться античными результатами наблюдений. Но они устарели и часто были неточны. Проводимые же в ту пору европейскими астрономами наблюдения характеризовались большими погрешностями.

Кардинальные изменения наметились только в последней четверти XVI в., когда в 1580 г. в Дании на островке Вен (в 20 км от Копенгагена) построили астрономическую обсерваторию, названную Небесным замком (Ураниборгом). Инициатором и организатором строительства обсерватории и новых огромных инструментов для астрономических наблюдений (квадранта радиусом 2 м, точность которого доходила до 1/6', секстанта для измерения угловых расстояний между звездами, большого небесного глобуса и др.) был Тихо Браге, датский дворянин, посвятивший свою жизнь не воинским подвигам, а служению богине Неба - Урании.

Первое выдающееся открытие Браге сделал еще в 1572 г., когда, наблюдая за вспыхнувшей яркой звездой в созвездии Кассиопеи, показал, что это вовсе не атмосферное явление (как это следовало из аристотелевой картины мира), а удивительное изменение в сфере звезд [1]. Более двух десятков лет провел Браге в Ураниборге, определяя положение небесных объектов. Удивляет точность его данных, полученных в то время, когда еще не знали телескопов и других оптических инструментов. Так, сравнение с современными данными показало, что средние ошибки при определении положений звезд у него не превышали 1', а для 21 опорной звезды - даже 40''.

1 Это была вспышка сверхновой звезды.

Браге был блестящим астрономом-наблюдателем, но не теоретиком. Это мешало ему в полной мере оценить учение Коперника. Однако Браге тоже ощущал недостатки птолемеевской геоцентрической системы и разработал систему, занимавшую промежуточное место между геоцентрической и гелиоцентрической. В этой системе Солнце движется по эксцентрической окружности вокруг неподвижной Земли, а планеты обращаются вокруг Солнца.

199 К счастью, на своем жизненном пути Браге встретил Иоганна Кеплера. На смертном одре он завещал Кеплеру все свои рукописи, содержавшие результаты многолетних астрономических наблюдений, с тем чтобы Кеплер доказал справедливость его, Браге, гипотезы о строении планетной системы. Это завещание не было и не могло быть исполнено. Но Кеплер сделал несравненно более великое открытие - он раскрыл главную тайну планетных орбит. Этот великий немецкий ученый (с удивительной судьбой, жизнь которого была полна невзгод и лишений) совершил научный подвиг - заложил фундамент новой теоретической астрономии. Он показал, что законы надо искать в природе, а не вьщумывать их как искусственные схемы и подгонять под них явления природы.

Будучи глубоко религиозным человеком и увлекаясь в молодости астрологией, Кеплер поставил перед собой великую жизненную цель - проникнуть в божественные планы творения мира, постичь тайны строения Вселенной. Считая, что Бог как высшее творческое начало при сотворении мира руководствовался идеальными, математически совершенными числовыми отношениями и геометрическими формами, Кеплер пытался объяснить существование только шести планет Солнечной системы существованием всего пяти правильных многогранников [1]. Кеплер нацелен математически связать орбиты планет со сферами, вписанными в многогранники и описанными вокруг них. Затем закономерно возникает вопрос об отношениях радиусов орбит планет между собой, решение которого подводит Кеплера к поиску точных законов гелиоцентрического планетного мира и превращает эту задачу в главное дело жизни.

1 Во времена Кеплера были известны только шесть планет Солнечной системы, наблюдаемых невооруженным глазом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн. Планета Уран была открыта У. Гершелем в 1781 г., Нептун открыт астрономом И.Г. Галле и математиком и астрономом У. Леверье в 1846 г., Плутон был обнаружен лишь в 1930 г.

В ходе длительной напряженной исследовательской работы проявились его гениальность как астронома и математика, смелость мысли, свобода духа, благодаря которым он сумел преодолеть тысячелетние традиции и предрассудки. Многолетние поиски числовой гармонии Вселенной, простых числовых отношений в мире завершились открытием действительных законов планетных движений, которые Кеплер изложил в сочинениях "Новая, изыскивающая причины астрономия, или Физика неба" (1609) и "Гармония мира" (1619).

200

В начале XVII в. основные космологические идеи древних греков уже утратили свое научное значение, но тем не менее некоторые из них за столетия приобрели характер абсолютных истин, отказаться от которых не хватало спелости духа. К ним, в частности, относилось представление о том, что только круговое, равномерное, "естественное" движение единственно допустимо для небесных тел. Даже Коперник и Галилей остались во власти этого убеждения, считая незыблемым древний космологический принцип. Против этой научной догмы и выступил Кешгер. После пяти лет трудоемкой математической обработки огромного материала наблюдений Т. Браге за движением Марса Кеплер в 1605 г. открыл и в 1609 г. опубликовал первые два закона планетных движений (сначала для Марса, затем распространил их на другие планеты и их спутники).

Первый закон утверждал эллиптическую форму орбит и тем разрушал принцип круговых движений в Космосе. Второй закон показывал, что планеты не только движутся по эллиптическим орбитам, но и движутся по ним неравномерно: скорость планет изменяется таким образом, что площади, описываемые радиусом-вектором в равные промежутки времени, равны между собой (закон постоянства площадей). Так рухнул и принцип равномерности небесных движений. Кеплер ввел пять параметров, определяющих гелиоцентрическую орбиту планеты (Кеплеровы элементы) и нашел уравнение для вычисления положения планеты на орбите в любой заданный момент времени (уравнение Кеплера). Таким образом, открытые им законы стали рабочим инструментом для наблюдателей.

Далее Кеплер поставил вопрос о динамике движения планет. До Кеплера планетная космология, опиравшаяся на аристотелевский принцип "естественности" движений небесных тел, была кинематической. Авторы планетных теорий ограничивались разработкой кинематико-геометрических моделей мира, не пытаясь определить причины, вызывавшие движения небесных тел. Даже у Коперника схема орбитальных движений планет оставалась старой, кинематической. И только Кеплер увидел в гелиоцентрической картине движений планет действие единой физической силы и поставил вопрос о ее природе.

201

Уже в 1596 г. в своем первом сочинении "Космографическая тайна" он обратил внимание на то, что с удалением от Солнца периоды обращения планет увеличиваются быстрее, чем радиусы их орбит, т.е. уменьшается скорость движения планет. Здесь возможны два объяснения: во-первых, движущая сила сосредоточена в каждой планете, и у далеких планет она почему-то меньше, чем у близких (так думал Браге); во-вторых, движущая сила едина для всей системы и сосредоточена в ее центре - Солнце, которое действует сильнее на близкие и слабее на далекие планеты. Кеплер остановился на втором, поскольку эта идея лучше объясняла первые два закона планетных движений. Через десять лет после опубликования первых двух законов Кеплер установил (1619) универсальную зависимость между периодами обращения планет и средними расстояниями их от Солнца - третий закон Кеплера, квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы средних расстояний этих планет от Солнца. Это окончательно убедило его в том, что движением планет управляет именно Солнце.

Кеплер впервые поставил вопрос о физической природе и точном математическом законе действия силы, движущей планеты. Действие Солнца на планеты Кеплер сравнивал с действием магнита. Такое сравнение было вполне в духе времени, для которого характерно особое увлечение магнитными явлениями. В 1600 г. английский врач и физик У. Гильберт, справедливо считая Землю большим магнитом, выдвинул идею универсальности магнетизма и сводил к нему силу тяжести. Магнитным влиянием Луны пытались объяснить морские приливы и отливы. Опираясь на эти идеи, Кеплер в 1609 г. развил представление о механизме действия силы, движущей планеты, как о вихре, возникающем в эфирной среде от вращения магнитного Солнца. Кеплер полагал, что сила действует на планету непосредственно вдоль орбиты. Недостаточное развитие основ механики привело его к ошибочному выводу, что эта сила обратно пропорциональна расстоянию (а не его квадрату) от Солнца. Эксцентричность орбит он объяснял тем, что планеты - это большие круглые магниты с постоянным направлением магнитной оси, которые в зависимости от расположения магнитных полюсов то притягиваются, то отталкиваются от Солнца.

202 Для установления истинного сложного характера причин орбитального движения планеты требовались уточнение основных физических понятий и создание основ механики. Это было делом будущего. Таким образом, в исследованиях механики неба Кеплер до предела исчерпал возможности современной ему физики.

6.3. Формирование непосредственных предпосылок классической механики - первой фундаментальной естественно-научной теории

6.3.1. Галилей: разработка понятий и принципов "земной динамики".

В формировании классической механики и утверждении нового мировоззрения велика заслуга Галилео Галилея. Галилей родился в тот год (1564), когда умер Микеланджело и родился Шекспир. Галилей - выдающаяся личность переходной эпохи от Возрождения к Новому времени. С прошлым его сближает еще многое. Так, он не определился с вопросом о бесконечности мира; не признавал законов Кеплера [1]; у него нет еще представления о том, что тела движутся в "плоском" однородном пространстве благодаря их взаимодействиям, и др. Но в то же время он весь устремлен в будущее - он открывает дорогу математическому естествознанию. Он был уверен, что "законы природы написаны на языке математики"; его стихия - мысленные кинематические и динамические эксперименты, логические конструкции; главный пафос его творчества - возможность рационального постижения законов природы. Смысл своего творчества он видит в физическом обосновании гелиоцентризма, учения Коперника. Галилей закладывает основы экспериментального естествознания, показывая, что естествознание требует умения делать научные обобщения из опыта, а эксперимент - важнейший метод научного познания.

1 Галилей считал их просто воскрешением древней пифагорейской идеи о роли числа во Вселенной, несовместимой с новым экспериментальным естествознанием, за которое он боролся.

Еще будучи студентом (университета г. Пизы), Галилей делает открытие большой научной и практической значимости - открывает закон изотропности колебаний маятника, который сразу же нашел применение в медицине, астрономии, географии, прикладной механике. Он усовершенствовал зрительную трубу (изобретена в 1608 г.) и превратил в телескоп с 30-кратным приближением, с

203

помощью которого совершил ряд выдающихся астрономических открытий: спутников Юпитера, Сатурна, фаз Венеры, солнечных пятен, обнаружение того, что Млечный Путь представляет собой скопление бесконечного множества звезд, и др.

За признание своих Открытий Галилею пришлось вести борьбу с церковной ортодоксией: его деятельность происходила в атмосфере Контрреформации, усиления католической реакции. Это был трагический для естествознания период истории. Речь шла о суверенитете разума в поисках истины. В 1616 г. учение Коперника было запрещено, а его книга внесена в инквизиционный "Индекс запрещенных книг". После выхода в свет "Индекса" начались сумерки итальянской науки, в научных кругах воцарилось мрачное безмолвие.

Церковь дважды вела процессы против Галилея. После первого процесса в 1616 г. Галилей был вынужден перейти к методам "нелегальной борьбы" за коперниканизм. Но он продолжал исследование законов движения тел под действием сил в земных условиях. Основные итоги этих исследований он изложил в книге "Диалог о двух системах мира", опубликованной во Флоренции в 1632 г.

Книга Галилея вызвала восторг в научных кругах всех стран и бурю негодования среди церковников. Иезуиты немедленно начали кампанию против Галилея, которая привела ко второму процессу инквизиции в 1633 г. Инквизиция пригрозила Галилею не только осудить его как еретика, но и уничтожить все его рукописи и книги. От него требовали признания ложности учения Коперника. Галилей вынужден был уступить. Ценой тягчайшей моральной пытки, невероятных унижений перед теми, кого он так страстно бичевал в своих произведениях, Галилей купил возможность завершения своего дела.

Существует легенда, что 22 июня 1633 г. в церкви Святой Марии после прочтения текста формального отречения Галилей произнес фразу "Eppur si muove!" (И все-таки она движется!) Эта легенда вдохновила многих художников, писателей, поэтов. На самом деле эта фраза не была произнесена ни в этот день, ни позже. Но тем не менее эта непроизнесенная фраза выражает действительный смысл жизни и творчества Галилея после приговора. В годы, последовавшие за процессом, Галилей продолжал разработку рациональной динамики.

204

Исторический вклад Галилея в механику состоит в следующем:

+ он разграничил понятия равномерного и неравномерного, ускоренного движений;

+ сформулировал понятие ускорения (скорость изменения скорости);

+ показал, что результатом действия силы на движущееся тело является не скорость, а ускорение;

+ вывел формулу, связывающую ускорение, путь и время:

S = 1/2 at2;

+ сформулировал принцип инерции (если на тело не действует сила, то тело находится либо в состоянии покоя, либо в состоянии прямолинейного равномерного движения);

+ выработал понятие инерциальной системы;

+ сформулировал принцип относительности движения (все системы, которые движутся прямолинейно и равномерно друг относительно друга (т.е. инерциальные системы) равноправны между собой в отношении описания механических процессов);

+ открыл закон независимости действия сил (принцип суперпозиции).

На основании этих законов появилась возможность решения простейших динамических задач. Так, X. Гюйгенс получил решения задач об ударе упругих шаров, о колебаниях физического маятника, нашел выражение для определения центробежной силы.

Исследования Галилея заложили надежный фундамент динамики, а также методологии классического естествознания. Дальнейшие исследования лишь углубляли и укрепляли этот фундамент. С полным основанием Галилея называют "отец современного естествознания".

6.3.2. Картезианская физика. Огромное влияние на развитие теоретической мысли в физике XVII в. оказал великий французский мыслитель и ученый Рене Декарт (латинизир. Картезий). Критически пересмотрев старую схоластическую философию, он разработал рационалистическую методологию теоретического естествознания. ("Оставим книги, посоветуемся с разумом!" - говорил Декарт.) Революционное значение для развития естествознания имело его знаменитое "Рассуждение о методе" (1637), где провозглашены новые принципы научного мышления и новые средства математического анализа в геометрии и оптике.

205

Требование простоты и ясности - основной принцип методологии Декарта. Поэтому в научной системе Декарта первостепенную роль играют простота и очевидность математических аксиом и принципов. Выводы из аксиом (простых, очевидных положений) получаются логическим путем, путем математических рассуждений. В проверке результатов важную роль играет опыт.

Рационалистическая методология вполне естественно приводит Декарта к аналитической геометрии и геометризации физики. Отвлеченные числовые соотношения проще и абстрактнее геометрических; отсюда вытекает задача сведения геометрических характеристик (положение точки в пространстве, расстояние между точками и др.) к числовым отношениям. Решая эту задачу, Декарт создает аналитическую геометрию.

Декарт закладывает основы механистического мировоззрения, центральная идея которого - идея тождества материальности и протяженности. Мир Декарта - это однородное пространство, или, что то же самое, протяженная материя. "...Мир, или протяженная материя, составляющая универсум, не имеет никаких границ" [1]. Материя Декарта - это чистая протяженность, сплошь заполняющая всю Вселенную, а части материи находятся в непрерывном движении и взаимодействуют друг с другом при контакте (давление и удар). В физике Декарта нет места силам, тем более действующим на расстоянии через пустоту. Все изменения, которые наблюдаются в материальном пространстве, сводятся к единственному простейшему изменению - механическому перемещению тел. "Дайте мне материю и движение, и я построю мир" - таков лейтмотив, идейное знамя картезианской физики.

1 Декарт Р. Первоначала философии // Соч.: В 2 т. М., 1989. Т. 1. С. 359.

Декарт - основоположник научной космогонии. Он автор первой новоевропейской теории происхождения мира, Вселенной. Декарт допускает, что природа была создана Богом в виде первоначального материального хаоса. Хотя первоначальный материальный хаос и создан Богом, Бог не принимает участия в его дальнейшем развитии. Мир развивается по естественным законам. Законы природы достаточны для того, чтобы понять не только совершающиеся в природе явления, но и ее эволюцию.

206

По Декарту, однородная материя дробима на части различных форм и размеров. В процессе дробления и взаимодействия формируются три группы элементов материи - легкие и разнообразной формы (огонь); отшлифованные частицы круглой формы (воздух); крупные, медленно движущиеся частицы (земля). Все эти частицы вначале двигались хаотически и были хаотически перемешаны. Однако, по мнению Декарта, законы природы таковы, что они могут заставить части материи расположиться в весьма стройном порядке. Благодаря этим законам материя принимает форму нашего "весьма совершенного мира". Среди этих законов природы - принцип инерции [1] и закон сохранения количества движения.

1 Декарт так формулирует принцип инерции: "...Каждая частица материи в отдельности продолжает находиться в одном и том же состоянии до тех пор, пока столкновение с другими частицами не вынуждает ее изменить это состояние" (Декарт Р. Мир, или Трактат о свете // Соч.: В 2 т. Т. 1. С. 200).

Из первоначального хаоса благодаря взаимодействиям частиц образовались вихри, каждый из которых имеет свой центр. Непрерывное трение частиц друг о друга шлифует их и дробит. Отшлифованные круглые частицы, находясь в непрерывном круговом движении, образуют материю "неба", раздробленные части выпираются к центру, образуя материю "огня". Этот огонь из тонких частиц, находящихся в бурном движении, формирует звезды и Солнце. Более массивные частицы вытесняются к периферии, сцепливаются и образуют тела планет. Каждая планета вовлекается своим вихрем в круговое движение около центрального светила.

Наиболее легкие частицы (материя "неба") образуют сплошь заполняющую пространство среду, которая способна передавать воздействия погруженных в нее материальных тел. Эту среду Декарт назвал эфиром. Частицы эфира находятся в непрерывном вихревом движении и способны передавать давление, исходящее от Солнца и звезд. Передача этого давления и образует свет. Свет мгновенно распространяется от светящихся тел на любые расстояния (принцип дальнодействия) (см. 7.1.2). Декарту также принадлежит заслуга открытия закона преломления света.

Космогоническая теория Декарта объясняла суточное движение Земли вокруг своей оси и ее годовое движение вокруг Солнца. Но она не могла объяснить других особенностей Солнечной системы, в том числе законов Кеплера. Это была умозрительная космогония, натурфилософская схема, не обоснованная математически. И тем не менее ей присуще великое достоинство - идея развития, поразительно смелая для той эпохи.

207

Эволюционная картина мира быстро распространялась в науке. Величием открывавшихся горизонтов учение Декарта захватило лучшие умы и надолго определило дальнейшее развитие физики и всего естествознания. Большая часть XVIII в. в истории естествознания прошла под знаком борьбы картезианства и ньютонианства. Несмотря на то что Ньютоново направление на том этапе развития науки было более прогрессивным, общие идеи Декарта продолжали оказывать серьезное влияние на формирование научных взглядов XVIII в., и даже XIX в., а разработанная им идея космического вихревого движения не раз возрождалась в астрономии и космогонии вплоть до XX в. Великий И. Ньютон имел все основания сказать: "Если я вижу дальше Декарта, то это потому, что я стою на плечах гиганта".

6.3.3. Новые идеи в динамике Солнечной системы. Многе ученые XVII в. внесли свой вклад в развитие предпосылок классической механики. Весьма значительной была роль парижского астронома И. Буйо, который высказал в своей книге (1645) следующую мысль: поскольку сила, распространяемая вращающимся Солнцем, о которой писал И. Кеплер, действует не только в плоскости вращения планет, а от всей поверхности Солнца ко всей поверхности планеты, то она, следовательно, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца. Ньютон был знаком с этой книгой и упоминает ее автора в качестве одного из своих предшественников.

Важную роль в становлении классической механики сыграло творчество итальянского астронома Дж. Борелли, которого Ньютон также числит в ряду своих предшественников. Разрабатывая теорию спутников Юпитера, Борелли в 1666 г. выдвинул идею о том, что если некоторая сила притягивает спутники к планете, а планеты - к Солнцу, то эта сила должна уравновешиваться противоположно направленной центробежной силой, возникающей при круговом движении. Так он объясняет эллиптическое движение планет вокруг Солнца. У Борелли, в сущности, уже содержатся основные моменты понимания динамики Солнечной системы, но пока без ее математического описания.

208

Вообще 1666 г. был весьма урожайным на идеи в области теории тяготения. В этом году Р. Гук на заседаниях Лондонского королевского общества дважды выступал с докладами о природе тяжести и пришел к выводу, что криволинейность планетных орбит порождена некоторой постоянно действующей силой. В этом же году у Ньютона возникают идея всемирного тяготения и идея о том, как можно вычислить силу тяготения.

6.4. Нъютонианская революция

Результаты естествознания XVII в. обобщил Исаак Ньютон. Именно он завершил постройку фундамента нового классического естествознания. Вразрез с многовековыми традициями в науке Ньютон впервые сознательно отказался от поисков "конечных причин" явлений и законов и ограничился, в противоположность картезианцам, изучением точных количественных проявлений этих закономерностей в природе.

Обобщив существовавшие независимо друг от друга результаты своих предшественников в стройную теоретическую систему знания (ньютоновскую механику), Ньютон стал родоначальником классической теоретической физики. Он сформулировал ее цели, разработал ее методы и программу развития, которую он сформулировал следующим образом: "Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы". В основе ньютоновского метода лежит экспериментальное установление точных количественных закономерных связей между явлениями и выведение из них общих законов природы методом индукции.

Родился И. Ньютон в небольшой деревушке Вульсторп в графстве Линкольн 5 января 1643 г. в семье мелкого фермера. Детские и отроческие годы прошли в среде фермеров и сельских пасторов. В детстве Исаак жил в основном на попечении бабушки. Склонный к одиночеству, размышлениям, упорный в учебе мальчик окончил школу первым и в 1660 г. поступил в Кембриджский университет. Все свои великие открытия он сделал или подготовил в молодые годы, в 1665-1667 гг., спасаясь в родном Вульсторпе от чумы, свирепствовавшей в городах Англии. (К этому периоду относится известный анекдот об упавшем яблоке, наведшем Ньютона на мысль о тяготении.) Среди этих открытий: законы динамики, закон всемирного тяготения, создание (одновременно с Г. Лейбницем) новых математических методов - дифференциального и интегрального исчислений, ставших фундаментом высшей математики; изобретение телескопа-рефлектора, открытие спектрального состава белого света и др.

209

6.4.1. Создание теории тяготения. С именем Ньютона связано открытие или окончательная формулировка основных законов динамики: закона инерции; пропорциональности между количеством движения mv и движущей силой

равенства по величине и противоположности по направлению сил при центральном характере взаимодействия. Вершиной научного творчества Ньютона стала его теория тяготения и провозглашение первого действительно универсального закона природы - закона всемирного тяготения.

В 1666 г. у Ньютона возникает идея всемирного тяготения, его родства с силой тяжести на Земле и идея о том, каким образом можно вычислить силу тяготения. Доказательство тождества силы тяготения и силы тяжести на Земле Ньютон проводит на основе вычисления центростремительного ускорения Луны в ее обращении вокруг Земли; уменьшив это ускорение пропорционально квадрату расстояния Луны от Земли, он устанавливает, что оно равно ускорению силы тяжести у земной поверхности. Обобщая эти результаты, Ньютон сделал вывод, что для всех планет имеет место притяжение к Солнцу, что все планеты тяготеют друг к другу с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Далее Ньютон выдвинул тезис, в соответствии с которым сила тяжести пропорциональна лишь количеству материи (массе) и не зависит от формы материала и других свойств тела. Развивая это положение, Ньютон формулирует закон всемирного тяготения в общем виде:

210

Древняя идея взаимного стремления тел друг к другу ("любви") благодаря Ньютону освободилась от антропоморфности и таинственности. В теории Ньютона тяготение предстало как универсальное взаимодействие, которое проявляется между любыми материальными частицами независимо от их конкретных качеств и состава. Сила этого взаимодействия всегда пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Поле тяготения - потенциальное поле, создающее напряженность. Потенциал поля тяготения для частицы массы m равен: ? = -G m/r.

Поскольку в закон всемирного тяготения время не входит и сила тяготения определяется только положениями частиц в данный момент времени, то Ньютон и его последователи исходили из того, что гравитационное взаимодействие распространяется мгновенно.

Не будет преувеличением сказать, что 28 апреля 1686 г. - одна из величайших дат в истории человечества. В этот день Ньютон представил Лондонскому королевскому обществу свою новую всеобщую теорию - механику земных и небесных процессов. В систематической форме изложение классической механики было дано Ньютоном в книге "Математические начала натуральной философии", которая вышла в свет в 1687 г. Современники Ньютона высоко оценили этот уникальный труд.

Разработанный Ньютоном способ изучения явлений природы оказался исключительно плодотворным. Его учение о тяготении - не общее натурфилософское рассуждение и умозрительная схема, а логически строгая, точная (и более чем на два века единственная) фундаментальная теория, которая стала рабочим инструментом исследования окружающего мира, прежде всего движения небесных тел. Законы движения планет предстали как следствия закона всемирного тяготения. Причину и природу тяготения Ньютон не считал возможным обсуждать, не имея на этот счет достаточного количества фактов ("Гипотез не измышляю!").

Физический фундамент небесной механики - закон всемирного тяготения. Из этого закона Ньютон вывел в качестве простых следствий (и уточнил при этом) Кеплеровы законы эллиптического движения планет, показал, что в общем случае движение тел Солнечной системы может происходить по любому коническому сечению, включая параболу и гиперболу; он сделал вывод о единстве законов движения комет и планет и впервые включил кометы в состав Солнечной системы; дал математичес-

211

кий метод вычисления истинной орбиты комет [1] по их наблюдениям. Он также четко объяснил приливы и отливы, сжатие планет (уже обнаруженное тогда у Юпитера), прецессию; сформулировал вывод о сплюснутой у полюсов форме Земли. Ньютону принадлежит и великая заслуга объяснения возмущающего движения в Солнечной системе как неизбежного следствия ее устройства.

1 Это вскоре позволило английскому астроному Э. Галлею открыть первую периодическую комету (комета Галлея).

Формирование основ классической механики - величайшее достижение естествознания XVII в. Классическая механика была первой фундаментальной естественно-научной теорией. В течение трех столетий (с XVII в. по начало XX в.) она выступала единственным теоретическим основанием физического познания, а также ядром второй естественно-научной картины мира - механистической. Ньютоновская теория тяготения и в настоящее время является важным орудием познания природы. С ее помощью с большой точностью описывается движение естественных (планет, их спутников, комет, астероидов и др.) и искусственных (спутников, космических аппаратов и др.) тел в Солнечной системе, в звездных системах, галактиках и др., определяются массы тел, и др.

Нельзя не сказать о математических достижениях Ньютона, без которых не было бы и его гениальной теории тяготения. Свой метод расчета механических движений на основе бесконечно малых приращений величин Ньютон назвал методом флюксий и описал его в сочинении "Метод флюксий и бесконечных рядов с приложением его к геометрии кривых" (закончено в 1671 г., полностью опубликовано в 1736 г.). Вместе с методом анализа бесконечно малых Г. Лейбница он составил основу дифференциального и интегрального исчислений. В математике Ньютону принадлежат также важнейшие труды по алгебре, аналитической и проективной геометрии и др.

6.4.2. Корпускулярная теория света. Оптика - важнейшая часть физики, более "молодая", чем механика. Начало научной оптики связано с открытием законов отражения и преломления света в начале XVII в. (В. Снеллиус, Р. Декарт). Большую трудность для зарождающейся оптики представляло объяснение цветов. Поэтому по праву вторым великим достижением Ньютона было открытие (1666) того, что белый свет состоит из света различных цветов и, следовательно, цветной свет имеет более простую природу, чем белый.

212

Значительная часть необъятного научного наследия Ньютона стала фундаментом создания физической оптики и дальнейшего развития наблюдательной астрономии. Ньютон был тонким экспериментатором-универсалом: металлургом, химиком, но главным образом оптиком. Он, как и многие его современники, занимался шлифовкой линз для рефракторов и упорно искал форму объектива, свободного от аберраций, особенно ахроматической.

После открытия сложного состава белого света Ньютон приступил к исследованиям преломления монохроматических лучей, которое оказалось зависящим от цвета луча. Последнее открыло Ньютону причину хроматической аберрации линзовых объективов. Сделав вывод о принципиальной неустранимости этого дефекта стеклянных объективов (что было верно для однолинзовых объективов), он в поисках ахроматического объектива изобрел в 1668 г. отражательный зеркальный телескоп - рефлектор. В 1672 г. он построил первый в мире рефлектор. Это был по нынешним меркам очень маленький инструмент: с трубой длиной всего 15 см и объективом диаметром 2,5 см. Но он тем не менее позволил наблюдать спутники Юпитера и стал прародителем будущих могучих орудий зондирования глубин Вселенной.

В 1672 г. Ньютон изложил перед членами Лондонского королевского общества и свою новую корпускулярную концепцию света. В соответствии с этой концепцией свет представляет собой поток "световых частиц", наделенных изначальными неизменными свойствами и взаимодействующих с телами. Корпускулы распространяются в эфире и взаимодействуют с ним, сгущая или разряжая его. Цвет - это не результат преломления или отражения света в среде. Цвет присущ свету изначально и связан со свойствами корпускул. Корпускулярная теория хорошо объясняла аберрацию и дисперсию света, но плохо объясняла интерференцию, дифракцию и поляризацию света.

Вместе с тем Ньютон со вниманием относился и к высказанной нидерландским ученым X. Гюйгенсом волновой теории света (1690), в соответствии с которой свет - это волновое движение в эфире. На основе волнового принципа Гюйгенсу удалось вывести законы отражения и преломления света, объяснить двойное лу-

213

чепреломление в кристаллах. А эксперименты с кристаллами исландского шпата привели его к открытию явления поляризации света (исчезновение одного из двух лучей при прохождении их через второй кристалл при определенном ориентировании его относительно первого). Некоторое время Ньютон даже сам пытался развивать следствия из волновой теории, но в конечном счете все-таки склонился к мысли о ее несостоятельности.

В XVII в. широко обсуждался и вопрос о том, конечна или бесконечна скорость света. Долгое время для эмпирического обоснования ответа на этот вопрос не было достаточных фактов. Большое значение для развития физических идей имело открытие О. Рёмера, сделанное им на основе наблюдений затмения одного из спутников Юпитера в 1676 г., что скорость света в пустом пространстве конечна и равна 300 000 км/с.

6.4.3. Космология Ньютона. Несмотря на свой знаменитый девиз "Гипотез не измышляю!", Ньютон как мыслитель крупнейшего масштаба не мог не задумываться и над общими проблемами мироздания. Так, в частности, он распространил свою теорию тяготения на проблемы космологии.

Но и здесь он был не склонен давать волю фантазии и стремился анализировать прямые логические следствия из уже установленных законов. Распространив закон тяготения, подтвержденный тогда лишь для Солнечной системы, на всю Вселенную, Ньютон рассмотрел главную космологическую проблему: конечна или бесконечна Вселенная. Вопрос выглядел так: в каком случае возможна гравитирующая Вселенная, когда она конечна или когда она бесконечна? Он пришел к выводу, что лишь в случае бесконечности и статичности Вселенной материя может существовать в виде множества космических объектов - центров гравитации. В конечной Вселенной материальные тела рано или поздно слились бы в единое тело в центре мира. Это было первое физико-теоретическое обоснование бесконечности мира. С этого времени в новоевропейской космологии утверждается образ Вселенной как бесконечного и безграничного вместилища тел - "бездны". Этот образ определял миропонимание вплоть до начала XX в., до создания общей теории относительности.

214

Ньютон задумывался и над проблемой происхождения упорядоченной Вселенной. Однако здесь он столкнулся с задачей, для решения которой еще не располагал научными фактами. Он первым отчетливо осознал, что одних только механических свойств материи для этого недостаточно. Ньютон критиковал концепции атомистов и картезианцев, справедливо утверждая, что только из одних неупорядоченных механических движений частиц не могла возникнуть вся сложная организация мира. Он считал, что материя сама по себе косна, пассивна и не способна к движению. И потому, например, для него тайной являлось начало орбитального движения планет. Для раскрытия этой тайны оставалось прибегнуть лишь к некоей более могучей, чем тяготение, силе - к Богу. Поэтому Ньютон вынужден был допустить божественный "первый толчок", благодаря которому планеты приобрели орбитальное движение, а не упали на Солнце (см. 7.2.3).

Понадобилось всего полвека для того, чтобы в естествознании сформировалась идея естественной эволюции материи, опровергающая божественный "первотолчок". Заслуга формирования этой идеи принадлежит И. Канту.

6.5. Изучение магнитных и электрических явлений

Но XVII в. - это не только время радикальных революционных преобразований в механике и астрономии. В XVII в. начинается систематическое изучение магнитных и электрических явлений, результаты которого, как мы видели в творчестве Кеплера, также влияли на развитие механических и астрономических концепций. Первые сведения об электрических и магнитных явлениях были накоплены еще в древности. Так, античные ученые знали свойство натертого янтаря притягивать легкие предметы [1], а также о существовании особого минерала - железной руды (магнитный железняк), способной притягивать железные предметы [2]. В древности магнит уподоблялся живому существу. Но уже тогда предпринимались попытки научного объяснения магнитных явлений. Наиболее удачные из таких объяснений принадлежали атомистам; например, Лукреций Кар в своей поэме "О природе вещей" объяснял действие магнита существованием потоков мельчайших атомов, вытекающих из него.

1 Само слово "электричество" происходит от греческого слова "электрон", что значит янтарь.

2 Залежи этого минерала находились возле греческого города Магнезии, названию которого и обязано происхождение слова "магнит".

215

Главное практическое применение магнитных явлений было связано с компасом и явилось результатом наблюдений направляющего действия земного магнетизма на естественные магниты. Первое дошедшее до нас описание водяного китайского компаса относится к XI в. Как компас попал в Европу, неизвестно до сих пор. Но в одном из сказаний XII в. уже есть ссылка на него как на нечто хорошо известное. В XIII в. появилось сочинение "Письмо о магнитах" француза Пьера Пилигрима (из Мерикура), посвященное описанию магнитных явлений. Автор описывает изготовленный им шарообразный магнит, действие его на магнитную стрелку, способ намагничивания железа и вводит понятие о полюсах магнита и т.д. Это первая дошедшая до нас оригинальная научная работа западного христианского мира.

Развитие мореплавания делает все более и более важным изучение магнитного поля Земли, а вместе с тем и магнитных явлений вообще. Видимо, уже в XV в. было известно магнитное склонение, во всяком случае Колумб уже понимал важность знания магнитного склонения для дальних океанических странствий. Потребности мореплавания стимулируют изучение земного магнетизма, составление карт магнитных склонений и т.д. С развитием навигационной техники возникает ряд практических задач, относящихся к магнетизму: изготовление искусственных магнитов, устранение влияния железных частей корабля на компас и т.д.

Существенным шагом вперед в исследовании магнетизма была книга английского ученого, врача королевы Елизаветы У. Гильберта "О магните, магнитных телах и великом магните Земли", вышедшая в 1600 г. В книге изложены экспериментально установленные свойства магнитных явлений: магнитные свойства присущи только магнитной руде, железу и стали; магнит всегда имеет два полюса и одноименные полюса отталкиваются, а разнополюсные - притягиваются; описывается явление магнитной индукции. Гильберт высказывал также гипотезу о земном магнетизме: Земля представляет собой большой шарообразный магнит, полюса которого расположены возле географических полюсов. Свою гипотезу он обосновывал следующим опытом: если приближать магнитную стрелку к поверхности большого шара, изготовленного из естественного магнита, то она всегда устанавливается в определенном направлении, подобно стрелке компаса на Земле.

216

В своей работе Гильберт уделил внимание исследованию электрических явлений и показал, что электрические явления следует отличать от магнитных. Электрические свойства в отличие от магнитных присущи многим веществам: янтарю, алмазу, хрусталю, стеклу, сере и др. Для объяснения природы электрических явлений Гильберт предложил теорию, согласно которой вокруг каждого наэлектризованного тела существуют невидимые испарения, которым присуще стремление к воссоединению с теми, от которых они отошли. Эта теория господствовала в течение всего XVII в.

То обстоятельство, что Гильберт, исследуя магнитные явления, затронул и электрические явления, не случайно. Электрические и магнитные явления, даже если не знать об их внутреннем единстве, схожи. Их сначала даже путали между собой. Поэтому исследования в области магнетизма вызывали исследования электрических явлений, и наоборот.

После работ Гильберта в течение всего XVII в. в учении об электричестве и магнетизме было получено мало новых результатов.

7. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ XVIII -ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЫ XIX в.

XVIII в. - век Просвещения. Его называют также "золотой век" истории культуры. Это век расцвета материалистического мировоззрения, идеалов рационализма, выдающихся успехов классического естествознания.

Промышленный переворот, переход от мануфактурного к машинному производству революционизирует производительные силы, которые ставят перед наукой все более сложные и ответственные задачи. Решение научно-технических проблем становится делом государственной важности.

7.1. Общая характеристика развития физики

7.1.1. Становление основных отраслей классической физики. На развитие физики в XVIII в. существенное влияние оказало наследие предыдущего, XVII в., и особенно учение Ньютона. Ньютониан-ство окончательно побеждает картезианство. Развитие физики в XVIII в. предстает именно как развитие идей Ньютона, выполнение завещанной им программы распространения основных положений механики на всю физику.

Особенно быстрыми темпами и в тесной связи с развитием математики развивается механика. Трудами так называемых континентальных математиков закладываются основы аналитической механики. Работами Л. Эйлера, Ж. Д'Аламбера, Ж. Лагранжа, П. Лапласа и др. создается аналитический аппарат механики, развивается математический анализ, теория дифференциальных уравнений, теория рядов, вариационное исчисление, теория вероятности, начертательная геометрия и др.

На развитие физики существенное влияние оказывает и технический прогресс. Развитие производительных сил определяет потребность в разработке теории машин и механизмов, механики твердого тела. Исследование законов теплоты - одна из центральных тем физики XVIII в. Термометрия, калориметрия, плавление,

218

испарение, горение - все эти вопросы становятся особенно актуальными. Проводятся серьезные исследования по теплофизике, электричеству и магнетизму. Эти разделы физики оформляются в самостоятельные области физической науки и достигают первых успехов. Таким образом, в XVIII в. в качестве самостоятельных складываются все основные разделы классической физики.

В меньшей мере развивается оптика. Но и здесь зарождается фотометрия; изучается люминесценция. В связи с открытием аберрации света английским астрономом Дж. Брадлеем в 1728 г. впервые возникает вопрос о влиянии движения источников света и приемников, регистрирующих световые сигналы, на оптические явления. Наблюдая за неподвижными звездами, Брадлей заметил, что они с Земли кажутся не совсем неподвижными, а описывают в течение года малые замкнутые траектории на небесной сфере. Придерживаясь господствовавшей тогда корпускулярной теории света, Брадлей очень просто объяснил это явление. Причиной его является движение телескопа вместе с Землей, в результате которого за то время, пока световая частица движется внутри трубы телескопа, весь телескоп (с окуляром) перемещается вместе с движением Земли. В простейшем случае, когда направление движения световой частицы и направление движения Земли составляют прямой угол, угол аберрации вычисляется по простой формуле

tg? = v/с, где v - скорость движения Земли по орбите, с - скорость света. Измерив величину аберрации (изменение угла аберрации в течение года) и зная скорость движения Земли по орбите, Брадлей подсчитал скорость света с и получил значение, близкое к полученному ранее О. Рёмером из наблюдений за движением спутников Юпитера.

Характерной особенностью физики на этом этапе является обособленность механики, оптики, тепловых, электрических и магнитных явлений. Перед физикой еще не встал вопрос об исследовании закономерностей превращений различных физических форм движения. Пока еще физика, выделившись из натурфилософии, не стремится к построению единой физической картины мира. Она нацелена главным образом на количественные исследования отдельных явлений, установление отдельных экспериментальных фактов, выявление частных закономерностей.

219

Огромные успехи небесной механики, достигнутые благодаря введению понятия силы (тяготения), способствовали распространению такой постановки вопроса и в других разделах физики. Не только движение планет, но и другие физические явления пытались представить как результат движения материальных тел поддействием сил. Последователи Ньютона пытались объяснить различные физические явления, введя понятия о различного рода силах: магнитных, электрических, химических и др., которые действуют на расстоянии так же, как и сила тяготения. Носители сил - тонкие невесомые "материи", определяющие те или иные свойства тел. Так появляется характерное для физики XVIII в. учение о "невесомых".

7.1.2. Принцип дальнодействия. Но как это обычно бывает, большинство последователей Ньютона нередко отходили от его подлинно глубоких идей, забыв или вовсе не зная о его осторожных и тонких замечаниях. В XVIII в. они крайне упростили ту физическую картину мира, которая проступала перед мысленным взором Ньютона. Так, например, утвердилось представление о существовании бесконечного пустого межпланетного и межзвездного мирового пространства, между тем как Ньютон склонялся к идее крайней разреженности мировой материи, не вызывающей заметного торможения планет. Утвердился также и жесткий принцип дальнодействия как передачи действия тяготения через пустоту и мгновенно, т.е. с бесконечной скоростью. Принцип дальнодействия гласит, что если тело А, находящееся в точке а, действует на другое тело В, то тело В, находящееся в точке Ъ, испытывает это воздействие в тот оке момент.

Ньютон же считал необходимым наличие некоего передатчика этого действия, "агента", правда, допуская его, быть может, нематериальную природу. Но подобные тонкости уже не вдохновляли физиков века Просвещения, когда научная революция закончилась и набирало темпы развития экспериментальное естествознание. Критерии к результатам научных исследований на эволюционном этапе развития физики (по сравнению со временем ньютонианской революции) изменились - они стали более упрощенными, стандартизованными; при этом были нужны немедленный эффект и простейшее обоснование.

220

Принцип дальнодействия утвердился в физике еще и потому, что гравитационное взаимодействие макроскопических объектов незаметно, поскольку притяжение слишком слабо, чтобы его ощутить. Лишь высокочувствительные устройства в состоянии уловить гравитационные эффекты. Только в 1774 г. английский ученый Н. Маскелайн обнаружил незначительное отклонение отвеса от вертикали, вызванное гравитационным притяжением находящейся поблизости горы. В 1797 г. английский физик и химик Г. Кавендиш поставил знаменитый эксперимент по измерению едва уловимой силы притяжения между двумя шариками, прикрепленными на концах горизонтально подвешенного деревянного стержня, и двумя большими свинцовыми шарами; это было первое лабораторное наблюдение гравитационного притяжения между двумя телами.

7.1.3. Теория теплорода. Если силы тяготения действуют между всеми материальными телами, то магнитными силами обладает только железо в намагниченном состоянии, а электрические силы присущи многим телам, но только в наэлектризованном состоянии. Поэтому физики стали приписывать эти силы не частицам вещества, а якобы находящимся в порах обычных материальных тел неким тонким жидкостям, или "материям". Между этими жидкостями и частицами вещества действуют определенного рода силы.

Так объясняли и природу теплоты. Нагревание тела связывали с присутствием некой жидкости - теплорода, частицам которого также присущи определенные силы. Например, между частицами теплорода действуют отталкивающие силы, а между частицами теплорода и частицами материальных тел - силы притяжения.

Тепловые явления изучали вне связи с другими физическими явлениями, не затрагивая процессы превращения теплоты в работу. Физики имели дело главным образом с явлениями перераспределения теплоты и ее передачей, когда общее количество теплоты остается неизменным. Они полагали, что теплота переходит от одного тела к другому подобно жидкости, переливаемой из одного сосуда в другой. Они также считали, что теплота "перетекает" по телу, например стержню, без потерь, подобно воде по трубам. Это хорошо укладывалось в представление о теплоте как о веществе. С помощью вещественной теории теплоты объяснялось наличие теплового баланса при калориметрических измерениях, явление теплопроводности и т.п.

221

Первые серьезные сомнения в теории теплорода принадлежат американцу Б. Румфорду. Он обратил внимание на выделение тепла при сверлении пушечных стволов и пришел к выводу (1798), что количество выделяемой теплоты не зависит от объема вещества, из ограниченного количества материи может быть получено неограниченное количество теплоты. Это опровергало теорию теплорода (теплота как вещество) и прокладывало дорогу для понимания теплоты как формы движения.

Теория теплорода, будучи весьма простой, удовлетворяла эмпирическим и формалистическим традициям науки того времени, общей направленности ньютонианской физики и была исторически необходимым этапом в развитии физики. Она сыграла и положительную роль, объединив целый ряд накопленных фактов и частных теорий, и позволила их систематизировать с единой точки зрения. Хотя и в искаженной форме, эта теория отражала некоторые действительные закономерности тепловых явлений. Поэтому она продержалась более столетия, так как не тормозила развития физической науки и не сразу пришла в противоречие с действительностью.

7.1.4. Развитие учения об электричестве и магнетизме в XVIII в.

В первой половине XVIII в. были получены качественно новые результаты в области изучения электрических явлений. Так, в 1729 г. англичанин С. Грей открыл явление электрической проводимости. Он обнаружил, что электричество способно передаваться некоторыми телами, и все тела разделил на проводники и непроводники. Француз Ш.Ф. Дюфе открыл существование отрицательного и положительного электричества и обнаружил, что "однородные электричества отталкиваются, а разнородные притягиваются". Важным шагом в изучении электрических явлений стало изобретение в 1745 г. лейденской банки, благодаря которому физики могли получать значительные электрические заряды и экспериментировать с ними. Это усилило интерес к изучению электрических явлений и способствовало утверждению представления о возможности практического применения электричества, в том числе в лечебных целях.

222

Опыты с электричеством стали модными: их проводили и в лабораториях ученых, и в аристократических гостиных, и даже в королевских дворцах, где они превратились в забаву. Известно, например, что французский король Людовик XV и его двор забавлялись, пропуская разряд электричества через цепь солдат.

Появляется мысль, что электричество играет важную роль в жизнедеятельности живого организма. Многие ученые, врачи занялись изучением действия электричества на человеческий организм. Появились трактаты об "электричестве человеческого тела", об "электрической лечебной материи" и т.п. [1] И хотя широкое использование свойств электрических (и магнитных) явлений в медицине (физиотерапия, например) пришло гораздо позже, тем не менее зарождение в XVIII в. идей о возможных способах такого применения стимулировало развитие исследований электрических явлений.

1 В качестве примера можно назвать сочинение одного из вождей Французской революции 1789 г. Ж. П. Марата, врача по образованию. В 1738 г. он написал сочинение по электротерапии и представил его на конкурс, объявленный Руан-ской академией на тему: "Насколько и в каких условиях можно рассчитывать на электричество как на положительное в лечении болезней?"

Изобретение лейденской банки способствовало и открытию электрической природы молнии. Известный ученый, общественный деятель, активный участник Войны за независимость в Северной Америке 1775-1783 гг. Б. Франклин, много занимавшийся исследованием электрических явлений, предложил гипотезу об электрической природе молнии и экспериментальный метод ее проверки, а также идею громоотвода. В работах Франклина, который рассматривал электрические явления как проявление некоторой "электрической материи", формулируется понятие электрического заряда и закон его сохранения. В России исследования атмосферного электричества проводили М.В. Ломоносов и Г. Рихман, который, проводя эксперименты во время грозы 26 июля 1753 г., был убит шаровой молнией.

Во второй половине XVIII в. учение об электричестве и магнетизме развивается более быстрыми темпами. Среди многих ярких открытий этого времени - изобретение А. Вольта источника постоянного тока (вольтов столб). Выявляется способность электричества вызывать химические действия, зарождается электрохимия. В это же время намечаются две основные концепции в понимании электрических и магнитных явлений - дальнодействия и близкодействия.

223

Новый этап в истории учения об электричестве и магнетизме начинается с непосредственного измерения в 1780-х гг. французским физиком Ш.О. Кулоном величины сил, действующих между электрическими зарядами, и установления основного закона электростатики - закона Кулона, который гласит, что электрические силы ослабевают обратно пропорционально квадрату расстояния, т.е. так же, как гравитационная сила. Но по величине электрические силы намного превосходят гравитационные. В отличие от слабого гравитационного взаимодействия, наличие которого Г. Кавендишу удалось продемонстрировать только с помощью специального прибора, электрические силы, действующие между телами обычных размеров, можно легко наблюдать.

Таким образом, к рубежу XVIII-XIX вв. природа электричества частично прояснилась.

7.1.5. Физика первой половины XIX в.: общая характеристика. Первая половина XIX в. - время бурного развития капиталистического способа производства в Европе и Америке. Французская революция 1789 г., а затем наполеоновские войны способствовали разложению феодализма и открывали простор росту капитализма в странах Европы. В первой половине XIX в. промышленный переворот происходит во всех передовых странах Европы.

Основой промышленного производства становится крупная машинная индустрия. Еще более высокими темпами, чем в XVIII в., развиваются металлургическая, горнодобывающая, химическая, металлообрабатывающая и другие отрасли промышленности. Машинная индустрия требует постоянного совершенствования техники - внедрения новых технологических методов, улучшения организации производства и т.д., а это в свою очередь требует применения и постоянного развития естественно-научных знаний. Естествознание все в большей степени становится элементом производительных сил, его развитие во многом определяется потребностями промышленного и сельскохозяйственного производства. В этих условиях все более быстрыми темпами развивается физическая наука. Производство непрерывно ставит перед ней все новые и новые проблемы, доставляя одновременно и новый эмпирический материал.

224

В тесном единстве с естествознанием происходит становление прикладных наук, прежде всего технических. Например, значительное развитие получает новая отрасль - теплотехника. Ее возникновение было непосредственной реакцией на промышленный переворот, энергетической основой которого являлась паровая машина. Изобретенная еще в XVIII в. паровая машина становится универсальным двигателем и применяется не только на промышленных предприятиях, но и на транспорте [1].

1 В 1807 г. в Америке Р. Фултоном был построен первый пассажирский колесный пароход. На первых порах Фултону пришлось затратить немало усилий для убеждения людей в практической возможности парохода. Даже Наполеон не поверил изобретателю и выгнал его из своего кабинета со словами: "Он уверял меня, что можно двигать суда с помощью кипятка". В 1830-е гг. налаживаются регулярные речные, морские и океанские пароходные сообщения.

Паровую машину используют в качестве двигателя и на сухопутном транспорте. Первая железная дорога (с локомотивом Дж. Сте-фенсона) была открыта в 1825 г. в Англии. В течение короткого времени сеть железных дорог покрыла территорию Европы и Северной Америки. В России пассажирское железнодорожное сообщение (на линии Петербург - Царское село) было открыто в 1837 г. В первой половине XIX в. теплотехника своими обобщениями и потребностями оказывала значительное влияние на развитие физики.

Зарождающаяся электротехника изучает закономерности применения электричества в технике. Прежде всего электричество используют для связи. Вскоре после открытия Х.К. Эрстедом в 1819 г. действия электрического тока на магнитную стрелку возникает идея построить электромагнитный телеграф [2]. Были предприняты первые попытки использовать электричество в качестве двигательной силы. Возникает новая область электротехники - гальванопластика, изобретателем которой был русский академик Б.С. Якоби.

2 В 1832 г. в Петербурге уже демонстрировался первый практически действующий телеграф русского изобретателя ПЛ. Шиллинга. Вскоре появляются другие конструкции телеграфа. В 1844 г. в Америке была построена первая телеграфная линия, а в конце 1840-х годов их там было уже несколько десятков. В середине века телеграфные линии начинают появляться и в Европе.

Говоря о технике первой половины XIX в., следует упомянуть о фотографии. Первый практически применимый метод получения фотографических снимков (так называемый метод дагеротипий) был разработан французом Л. Дагером в 1839 г. Позитивное изображение получалось на стеклянной пластинке, покрытой све-

225

точувствительной пленкой. Несмотря на несовершенство, метод Дагера быстро получил распространение. В 1850-х гг. его заменя-ет обычный метод фотографирования. Изобретение фотографии и ее совершенствование оказали несомненное влияние на развитие оптики, а в дальнейшем и других разделов физики, особенно после того как фотографию стали широко применять в экспериментальных исследованиях.

В первой половине XIX в. быстро развиваются все разделы физики, но особенно оптика. Возникает новый, быстро развивающийся раздел - учение об электромагнетизме. В этот период складываются основы волновой оптики, теории дифракции, интерференции и поляризации.

В 1840-х гг. весь ход развития физических наук по пути изучения связей между различными физическими явлениями, взаимных превращений различных форм энергии завершается установлением закона сохранения и превращения энергии.

7.1.6. Волновая теория света. Интерес к оптическим проблемам в начале XIX в. был продиктован развитием учения об электричестве, химии и паротехнике. Казалось очень вероятным, что в природе теплоты, света и электричества есть нечто общее. Открытие и изучение фотохимических реакций, химических реакций с выделением теплоты и света, тепловых и химических действий электричества - все это заставляло думать, что изучение света окажется полезным для решения важных научных и практических задач.

В XVIII в. подавляющее большинство ученых придерживалось корпускулярной теории света, которая хорошо объясняла многие, но не все оптические явления. В начале XIX в. в поле зрения физиков попадают вопросы интерференции, дифракции и поляризации света, которые неудовлетворительно объяснялись корпускулярной теорией. Это приводит к возрождению, казалось, забытых идей волновой оптики. В оптике происходит настоящая научная революция, закончившаяся победой волновой теории света над корпускулярной.

226

Первым в защиту волновой теории света выступил в 1799 г. английский врач Т. Юнг, разносторонне образованный человек, занимавшийся исследованиями в области математики, физики, механики, ботаники и т.д., обладавший обширными знаниями в литературе, истории, многое сделавший для расшифровки египетских иероглифов. Юнг критиковал корпускулярную теорию света, указывая на явления, которые нельзя объяснить с ее позиций, в частности, одинаковые скорости световых корпускул, выбрасываемых слабыми и сильными источниками, а также то обстоятельство, что при переходе из одной среды в другую одна часть лучей постоянно отражается, а другая постоянно преломляется. Юнг предложил рассматривать свет как колеблющееся движение частиц эфира: "...Светоносный эфир, в высокой степени разреженный и упругий, заполняет Вселенную... Колебательные движения возбуждаются в этом эфире каждый раз, как тело начинает светиться". Волновую природу света он обосновывал прежде всего явлением интерференции света.

Опыт, демонстрирующий явление интерференции света, состоит в следующем. В экране прокалывают два маленьких отверстия на близком расстоянии друг от друга и освещают его солнечным светом, проходящим через отверстие в окне. За этим экраном помещают второй экран, на который падают два световых конуса, образовавшиеся за первым экраном. В том месте, где эти конусы перекрываются, на втором экране видны светлые и темные полосы. От присоединения света к свету образуется темнота! Юнг правильно предположил, что темные полосы образуются там, где гребни световых волн поглощают друг друга. Если закрыть одно отверстие, то полосы пропадают, а на экране видны только дифракционные кольца. Измеряя расстояние между кольцами, Юнг определил длины волн красного, фиолетового и некоторых других цветов. Он рассмотрел и некоторые случаи дифракции света. Появление дифракционных полос он объяснял интерференцией двух волн: прошедшей прямо и отраженной от края препятствия. Кроме того, он высказал важную догадку о том, что явление поляризации света возможно только в том случае, если световая волна является поперечной, а не продольной.

Хотя работы Юнга свидетельствовали в пользу волновой теории света, они тем не менее не привели к отказу от корпускулярной теории, которая продолжала господствовать в оптике.

227

В 1815 г. против корпускулярной теории выступил французский ученый О.Френель. После окончания Политехнической школы в Париже он работал в провинции инженером по прокладке и ремонту дорог, а в свободное время занимался научными исследованиями. Заинтересовался вопросами оптики и самостоятельно пришел к убеждению, что справедлива не корпускулярная, а волновая теория света. В 1818 г. Френель объединил полученные результаты и изложил их в работе о дифракции света, представленной на конкурс, объявленный Французской академией наук.

Работу Френеля рассматривала специальная комиссия в составе Ж.Б. Био, Д.Ф. Араго, П.С. Лапласа, Ж.Л. Гей-Люссака и С.Д. Пуассона - сторонников корпускулярной теории. Но результаты работы Френеля настолько соответствовали эксперименту, что просто отвергнуть ее было невозможно. Пуассон заметил, что из теории Френеля можно вывести следствие, противоречащее здравому смыслу: как будто в центре тени от круглого экрана должно наблюдаться светлое пятно. Эту "несообразность" подтвердил опыт: возражение превратилось в свою противоположность. Комиссия в конце концов признала правильность результатов волновой теории Френеля и присудила ему премию [1]. Однако теория Френеля еще не стала общепринятой, и большинство физиков продолжало придерживаться старых взглядов.

1 Араго Ф. Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров. Ижевск, 2000. Т. И. С. 97.

Заключительным аккордом в борьбе корпускулярной и волновой теорий света явились результаты измерения скорости света в воде. Согласно корпускулярной теории, скорость света в оптически более плотной среде должна быть больше, чем в оптически менее плотной, а по волновой теории - наоборот. В 1850 г. французские физики Ж.Б.Л. Фуко и А.И.Л. Физо, измеряя скорость света с помощью вращающегося зеркала, показали, что скорость света в воде меньше, чем в воздухе, и тем самым окончательно подтвердили волновую теорию света. К середине XIX в. приверженцев корпускулярной теории света осталось уже мало.

7.1.7. Проблема эфира. Любая новая теория, решая одни проблемы, вместе с тем ставит и ряд новых. Так случилось и с волновой теорией света. В отличие от корпускулярной волновая теория света должна была решить вопрос о свойствах среды - носителя световой волны. Такую среду еще со времен Декарта назвали эфиром. Ответ на вопрос, каковы свойства эфира, предполагал решение двух фундаментальных проблем:

228

во-первых, какую волну представляют собой световые колебания - продольную или поперечную. Если бы световые волны были продольными, как звуковые колебания, то теорию эфира следовало строить по аналогии с акустикой и теорией газов. Теория поперечных колебаний гораздо сложнее, поскольку такие колебания распространяются только в плотных (не газообразных) средах;

во-вторых, каким образом эфир взаимодействует с движущимся источником света (не увлекается им или увлекается, полностью либо частично). Иначе говоря, может ли эфир служить абсолютной системой отсчета для механического движения, поиск которой считал необходимым для обоснования физического знания И. Ньютон.

Для ответа на первый вопрос решающим оказалось объяснение поляризации света, которое (как показал еще Т. Юнг) было возможным только на основе гипотезы поперечных колебаний. Теорию поляризации света также разработал Френель. Согласно этой теории свет, испускаемый светящимся телом, не является поляризованным. Хотя каждая молекула тела в каждый момент времени излучает плоскополяризованный свет, но вследствие хаотичности движения каждой молекулы они колеблются в разных направлениях, причем направление колебаний каждой молекулы непрерывно изменяется в результате беспорядочных толчков, которые испытывает молекула нагретого тела. Складываясь, волны, испускаемые молекулами светящегося тела, дают одну волну, которая колеблется непрерывно и хаотично, меняя направление колебаний. Это и есть естественный свет. Поляризация света в твердом кристалле объясняется разложением колебаний естественного света вдоль осей кристалла по двум взаимно перпендикулярным направлениям. А из того, что поляризованные лучи не интерферируют, не влияют друг на друга, Френель сделал правильный вывод о поперечно-сти световых колебаний.

Но выявление поперечного характера световых колебаний привело к ряду новых затруднений: с одной стороны, эфир как носитель поперечных колебаний (с высочайшей скоростью распространяющихся) должен быть чрезвычайно твердым веществом, а с другой стороны, он не должен оказывать заметного препятствия прохождению через него небесных тел. Объяснить это противоречие было очень сложно. Выдвигалось множество (в том числе и очень остроумных) гипотез по поводу свойств эфира, но ни одна из них не удержалась в науке [1].

1 См.: Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. Ижевск, 2001. Гл. 5.

229

В волновой теории света возникает еще одна кардинальная проблема - определение характера взаимодействия между движущейся Землей и эфиром как носителем световых волн; более широко - проблема взаимодействия между эфиром и веществом. Конкретно она выражалась в вопросе: увлекается или не увлекается эфир Землей при ее движении в Космосе. Если эфир не увлекается движущимися телами, значит, он является абсолютной системой отсчета, и тогда механические, электрические, магнитные и оптические процессы можно связать в единое целое. Если эфир увлекается движущимися телами, то он не является абсолютной системой отсчета, значит, существует взаимодействие между эфиром и веществом в оптических явлениях, но такое взаимодействие отсутствует в механических явлениях, следовательно, необходимо было по-разному объяснять явление аберрации, эффект Доп-плера и др. Эта проблема в течение всего XIX в., вплоть до возникновения специальной теории относительности, определяла развитие фундаментальных проблем теоретической физики. Особенно она обострилась после создания Дж.К. Максвеллом теории электромагнитного поля.

7.1.8. Возникновение полевой концепции. Для физика начала XIX в. не существовало понятия о поле как реальной среде, являющейся носителем определенных сил. Но в первой половине XIX в. началось становление континуальной, полевой физики. Одновременно с возникновением волновой теории света формировалась совершенно новая парадигма физического исследования - полевая концепция в физике. Здесь особая заслуга принадлежит великому английскому физику М. Фарадею.

Даже в плеяде величайших физиков последних трех столетий Фарадей особенно выделяется. Его взгляды на проблемы физической науки, на материю, движение, на метод исследования в области физики и ее задачи были необычными. То, что научные взгляды Фарадея сильно отличались от воззрений его современников, не случайно. Это определялось своеобразием его пути в

230

науку. Выходец из предместья Лондона, из семьи кузнеца, он не получил систематического образования, был гениальным самоучкой, самостоятельно поднялся до вершин физического знания. Те пути в науке, которые он выбирал, не были скованы традициями и предрассудками.

Получив лишь начальное образование, в 13 лет он был отдан в обучение к книготорговцу и переплетчику. Работая в книжной лавке, Фарадей пристрастился к чтению. Он познакомился с сочинениями видных ученых и философов XVIII - начала XIX в., а особенный интерес проявил к химии. Это пробудило у Фарадея стремление заняться наукой, которое укрепилось после посещения публичных лекций Г. Дэви. В 1812 г. по просьбе Фарадея Дэви взял его к себе в лабораторию. С 1816 г. Фарадей занимается самостоятельными научными исследованиями. Узнав об открытии датского физика Х.К. Эрстеда, он сосредоточился на исследовании электрических и магнитных явлений.

В начале XIX в. выяснилось, что между электричеством и магнетизмом существует глубокая связь. В 1819 г. Эрстед обнаружил, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Примерно в это же время A.M. Ампер установил закон взаимодействия электрических токов и пришел к выводу, что все магнитные явления сводятся к взаимодействию токов, магнитных же зарядов не существует.

Мысль о тесной двусторонней связи электричества и магнетизма кажется Фарадею совершенно очевидной, и уже в 1821 г. он ставит перед собой задачу "превратить магнетизм в электричество". Но только в 1831 г. Фарадей показал, что переменное магнитное поле индуцирует в проводнике электрический ток. Это открытие привело к разработке принципов электродвигателя и электрогенератора, играющих важнейшую роль в современной технике.

Фарадей придерживался оригинальных взглядов на природу материи. Он возражал против атомистического взгляда на строение вещества: наличие атомов и пустого пространства между ними. Если пустота - проводник, то все тела должны быть проводниками, а если пустота - не проводник, то все тела должны быть изоляторами. Но ни того, ни другого не наблюдается. Фарадей создает новую теорию структуры вещества: исходным материальным образованием являются не атомы, а поле; атомы - лишь сгустки силовых линий поля.

231

Материя, по Фарадею, занимает все пространство. Материя активна и немыслима без движения. Ее основными характеристиками являются силы притяжения и отталкивания. Под силой Фарадей подразумевает характеристику активности тела или материи вообще, т.е. его понятие силы скорее ближе к понятию движения, чем собственно силы [1]. Атомы, по Фарадею, являются лишь центрами этих сил притяжения и отталкивания [2]. Они проницаемы и простираются на бесконечно большое пространство. Таким образом, в концепции Фарадея среда между зарядами выступает не просто передатчиком взаимодействия одного заряда с другим, а является носителем сил; заряды же он низводит до ранга вторичных образований, продуктов такого реального силового поля.

1 Не случайно Фарадей наряду со словом "force" употреблял часто и слово "power", что значит еще и способность, мощность, энергия.

2 См.: Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. М.; Л., 1951. Т. II. С. 400.

Общие взгляды Фарадея на материю нашли конкретное выражение в его понимании электромагнитных явлений, основанном на представлении о поле и принципе близкодействия. В основе его теории электричества и магнетизма лежит представление об электрических и магнитных силовых линиях. Силовая линия - это замкнутая кривая, которая проходит через магнит или электрический заряд, к которому принадлежит. Все пространство заполнено тонкими силовыми линиями. Силовые линии объединяются в объемные силовые трубки, по толщине которых можно судить о напряженности поля в данной области пространства.

Фарадей не конкретизировал, что представляют собой эти силовые линии. Он писал: "Те, кто в какой-нибудь мере придерживаются гипотезы эфира, могут рассматривать эти линии как потоки, или как распространяющиеся колебания, или как стационарные волнообразные движения, или как состояние напряжения". В любом случае силовые линии для него - это не просто математический прием, полученный на основе гидродинамических аналогий, а физическое понятие, имеющее реальный аналог в природе. Силовые линии есть характеристики реального электромагнитного поля - некоторого особого вида материи, носителя и передатчика энергии. Возникновение полевой концепции в трудах Фарадея стало началом становления современной континуальной физики.

232

Экспериментальные открытия Фарадея были хорошо известны, и он еще при жизни приобрел огромный авторитет и славу. Однако к его теоретическим взглядам современники в лучшем случае оставались безразличными. Первым обратил на них серьезное внимание Дж.К. Максвелл. Он воспринял эти представления, развил их и построил теорию электромагнитного поля. Выработанное в оптике понятие "эфир" и сформулированное в теории электрических и магнитных явлений понятие "электромагнитное поле" сначала сближаются, а затем, уже в начале XX в., с созданием специальной теории относительности, полностью отождествляются.

Таким образом, понятие поля оказалось очень полезным. Будучи вначале лишь вспомогательной моделью, это понятие становится в физике XIX в. все более и более конструктивной абстракцией. Она позволяла понять многие факты, уже известные в области электрических и магнитных явлений, и предсказывать новые явления. Со временем становилось все более очевидным, что этой абстракции соответствует некоторая реальность. Постепенно понятие поля завоевало центральное место в физике и сохранилось в качестве одного из основных физических понятий.

7.1.9. Закон сохранения и превращения энергии. В первой половине XIX в. постепенно вызревает и утверждается идея единства различных типов физических процессов, их взаимного превращения. Изучение процесса превращения теплоты в работу и обратно, установление механического эквивалента теплоты сыграли основную роль в открытии закона сохранения и превращения энергии. Все большее место в физических исследованиях занимали исследования взаимопревращения различных форм движения. Исследования химических, тепловых, световых действий электрического тока, изучение его моторного действия, процессов превращения теплоты в работу и т.д. - все это способствовало возникновению и развитию идеи о взаимопревращаемости "сил" природы. Энергия не возникает из ничего и не уничтожается, она лишь переходит из одного вида в другой - так гласит закон сохранения и превращения энергии.

233

Эту идею в первой половине XIX в. все чаще высказывали ученые, и нужен был один шаг, чтобы эта идея оформилась в физический закон. Этот шаг в 1840-х гг. был сделан многими учеными. Основную роль в установлении закона сохранения и превращения энергии сыграли: немецкий врач Р. Майер, немецкий ученый Г. Гельмгольц и англичанин Дж. Джоуль - манчестерский пивовар, занимавшийся изобретательством и физическими исследованиями.

Значение этого закона выходило далеко за пределы физики и касалось всего естествознания. Наряду с законом сохранения масс этот закон, выражая принцип неуничтожимости материи и движения, образует краеугольный камень материалистического мировоззрения естествоиспытателей. Логическим его развитием и обобщением выступал принцип материального единства мира.

Закон сохранения энергии и в настоящее время является важнейшим принципом физической науки. Новая форма действия этого закона основана, в частности, на учете взаимосвязи массы и энергии (Е = mс2): закон сохранения массы применяется в современной физике совместно с законом сохранения энергии.

7.1.10. Концепции пространства и времени. В обосновании классической механики большую роль играли введенные И. Ньютоном понятия абсолютного пространства и абсолютного времени. Эти понятия лежат в основании субстанциальной концепции пространства и времени, в соответствии с которой материя, абсолютное пространство и абсолютное время - три независимые друг от друга субстанции, начала мира.

Абсолютное пространство - это чистое и неподвижное вместилище тел; абсолютное время - чистая длительность, абсолютная равномерность событий. Ньютон считал, что вполне возможно допустить существование мира, в котором есть только одно абсолютное пространство и нет ни материи, ни абсолютного времени; либо же существование мира, в котором есть пространство и время, но нет материи; либо же существование мира, в котором есть только время, но нет ни пространства, ни материи. По мнению Ньютона, абсолютное пространство и абсолютное время - это реальные физические характеристики мира, но они не даны непосредственно органам чувств, и их свойства могут быть постигнуты лишь в абстракции; возможно, только в будущем физика сумеет найти реальные системы, соответствующие абсолютному пространству и абсолютному времени. В своей же повседневной действительности человек имеет дело с относительными движениями, связывая системы отсчета с теми или иными конкретными телами, т.е. имеет дело с относительным пространством и относительным временем.

234

Физики долгое время полностью придерживались субстанциальной концепции Ньютона, повторяли его определения понятий абсолютного пространства и времени. Только некоторые философы критиковали понятия абсолютного пространства и абсолютного времени. Так, Г.В. Лейбниц, "вечный оппонент" Ньютона, выступил с критикой субстанциальной концепции и отстаивал принципы реляционной теории пространства и времени, считая "пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком существований, а время - порядком последовательностей. Ибо пространство... обозначает порядок одновременных вещей, поскольку они существуют совместно, не касаясь их специфического способа бытия" [1]. Однако в XVIII в. критика субстанциальной концепции Ньютона и философская разработка реляционной теории пространства и времени не оказали существенного воздействия на физику. Естествоиспытатели продолжали пользоваться представлениями Ньютона об абсолютном пространстве и времени, различаясь между собой лишь признанием или непризнанием наличия пустого пространства.

1 Лейбниц Г.В. Переписка с Кларком // Соч.: В 4т. М., 1982. Т. 1. С. 441.

Проблема пространства - особая проблема, объединяющая физику и геометрию. Долгое время молчаливо предполагалось, что свойства физического пространства являются свойствами ев-клидового пространства. Для многих это была само собой разумеющаяся истина. "Здравый смысл" был философски воплощен И. Кантом в его взглядах на пространство и время как неизменные априорные "формы чувственного созерцания". Из этого взгляда следовало, что те представления о пространстве и времени, которые выражены в геометрии Евклида и механике Ньютона, вообще являются единственно возможными.

235

Впервые по-новому вопрос о свойствах пространства был поставлен в связи с открытием неевклидовой геометрии. Безуспешность попыток ряда ученых многих поколений доказать пятый постулат Евклида привела к мысли о его недоказуемости, а вместе с тем и о возможности построения геометрии, основанной на других постулатах. Одним из первых пришел к этой мысли немецкий математик К.Ф. Гаусс, который еще в начале XIX в. стал размышлять над вопросом о возможности создания другой, неевклидовой, геометрии. Гаусс высказал мысль, что представления о свойствах пространства не являются априорными, а имеют опытное происхождение. Однако он не пожелал втягиваться в острую дискуссию и скрывал от современников свои идеи о возможности неевклидовых геометрий, но когда эти идеи были "озвучены" другими, внимательно следил за исследованиями в этой области [1].

Родиной неевклидовых геометрий стала Россия. В 1826 г. на заседании физико-математического факультета Казанского университета Н. И. Лобачевский сделал сообщение об открытии им неевклидовой геометрии, а в 1829 г. опубликовал работу "Начала геометрии", в которой показал, что можно построить непротиворечивую геометрию, отличную от всем известной и казавшейся единственно возможной геометрии Евклида [2]. Лобачевский считал, что вопрос о том, законам какой геометрии подчиняется реальное пространство - евклидовой или неевклидовой геометрии - должен решить опыт, и прежде всего астрономические наблюдения. Он полагал, что свойства пространства определяются свойствами материи и ее движения, и считал вполне возможным, что "некоторые силы в природе следуют одной, другие своей особой геометрии" [3].

1 Интересно, что когда вышли в свет работы Н.И. Лобачевского по основаниям геометрии, то Гаусс овладел русским языком с основной целью изучать работы Лобачевского.

2 В 1832 г. венгерский математик Я. Больяй опубликовал работу, в которой (независимо от Лобачевского) также развил основные идеи неевклидовой геометрии.

3 Лобачевский Н.И. Полн. собр. соч. М.; Л., 1949. Т. 2. С. 159.

Спустя почти 40 лет после работ Лобачевского, в 1868 г. была опубликована работа Б. Р и м а н а "О гипотезах, лежащих в основании геометрии". Опираясь на идею о возможности геометрии, отличной от евклидовой, Риман подошел к этому вопросу с несколько иных позиций, чем Лобачевский. Он вводит обобщенное понятие пространства как непрерывного многообразия n-го порядка или совокупности любого рода однотипных объектов - точек, определяемых системой чисел (x1, x2, ..., хn). Используя работы Гаусса по внутренней геометрии поверхностей в обычном

236 трехмерном пространстве и ее аналитический аппарат, позволяющий определять линейный элемент поверхности, Риман вводит для характеристики многообразия n-го порядка понятие расстояния между бесконечно близкими точками ds и понятие кривизны для каждой точки этого многообразия. В искривленном пространстве нет прямых линий, а свойства геометрических фигур другие, чем на плоскости. Прямая заменена здесь линиями, которые являются кратчайшими расстояниями между точками. Риман высказал новое понимание бесконечности пространства: пространство нужно признать неограниченным; однако если оно может иметь положительную постоянную кривизну, то оно уже не бесконечно, подобно тому как поверхность сферы хотя и не ограничена, но тем не менее ее размеры не являются бесконечными. Так зарождалось представление о разграничении бесконечности и безграничности пространства (и времени).

С точки зрения Римана, вопрос о том, является ли геометрия нашего физического пространства евклидовой, что соответствует его нулевой кривизне, или эта кривизна не равна нулю, должен решить эксперимент. При этом он допускает, что свойства пространства должны зависеть от материальных тел и процессов, которые в нем происходят. Риман вообще ориентировался на тесную связь геометрии физики. Так, в частности, дал приложение своей теории к задаче распространения тепла в анизотропном теле.

Такие приложения стали более разнообразными после создания на рубеже XIX-XX вв. итальянскими математиками Р. Риччи-Курбастро и Т. Леви-Чивита тензорного исчисления. Оно оказалось наиболее удачным аналитическим аппаратом для разработки римановой геометрии, в частности ее приложений к изучению свойств различных анизотропных тел. Но подлинным триумфом стало применение его теории в создании общей теории относительности.

Идеи неевклидовых геометрий первое время имели весьма мало сторонников, так как противоречили "здравому смыслу" и устоявшимся в течение многих веков воззрениям. Обоснование реальности таких геометрий состояло в поиске таких объектов, в которых воплотились бы положения неевклидовых геометрий. Перелом наступил только во второй половине XIX в. Окончательные сомнения в логической правильности неевклидовых геометрий были развеяны в работах итальянского математика Э. Бельтрами, который показал, что на поверхностях постоянной отрицательной кривизны (псевдосферы) осуществляется именно неевклидова геометрия Лобачевского. Интерес к работам Лобачевского и Римана вновь ожил и вызвал многочисленные исследования в области неевклидовых геометрий и оснований геометрии.

237

Здесь следует упомянуть "Эрлангенскую программу Ф. Клейна" (1872), которая вплоть до настоящего времени является руководящей не только для построения новых систем геометрии, но и для теоретической физики. По Ф. Клейну, для построения некоторой геометрии необходимо задать: определенное многообразие элементов; группу преобразований, дающую возможность отображать элементы заданного многообразия друг на друга. А соответствующая геометрия должна изучать те отношения элементов, которые инвариантны при всех преобразованиях данной группы. С этих позиций геометрические теории могут быть типологизированы следующим образом: геометрия Евклида, изучающая инварианты перемещений; аффинная геометрия; проективная геометрия (геометрия Лобачевского трактуется как часть проективной геометрии); конформная геометрия; а также топология (геометрия групп непрерывных преобразований, т.е. таких, при которых сохраняется бесконечная близость точек), играющая большую роль в современной космологии, квантовой теории гравитации и др.

Развитие теории неевклидовых пространств привело в свою очередь к задаче построения механики в таких пространствах: не противоречат ли неевклидовы геометрии принципам механики? Если механику невозможно построить в неевклидовом пространстве, то, значит, реальное неевклидово пространство невозможно. Однако исследования показали, что механика в принципе может быть построена в неевклидовом пространстве.

И тем не менее появление неевклидовых геометрий, а затем неевклидовой механики, на первых порах не оказало влияния на физику. В классической физике пространство оставалось евклидовым, и большинство физиков не видели никакой необходимости рассматривать физические явления в неевклидовом пространстве.

238

7.1.11. Методологические установки классической физики (конец XVII - начало XX в.). К середине XIX в. в основном завершилось становление системы методологических установок классической физики - того теоретико-методологического каркаса, в рамках которого получали свое обоснование и понимание основные понятия, категории, принципы и допущения классической теоретической физики. Смена этой системы установок происходит только в ходе научных революций.

К методологическим установкам классической физики относятся следующие представления.

+ Важнейшей исходной предпосылкой классической физики (как и всей науки) является признание объективного существования (до и независимо от человека и его сознания) физического мира (совокупности устойчивых явлений, вещей, процессов, расположенных в определенном порядке в пространственно-временном континууме).

+ Каждая вещь, находясь в определенном месте пространства, существует в определенный промежуток времени независимо (в пространственно-временном отношении) от других вещей. Хотя вещи и способны в принципе взаимодействовать друг с другом, это не приводит к существенному изменению структуры взаимодействующих тел, а если и приводит, то всегда можно уточнить характер происшедших изменений и ввести соответствующую поправку, восстановив тем самым идеальный образ первоначального состояния.

+ Лаппасовский детерминизм. Все элементы физического мира связаны между собой причинно-следственными связями таким образом, что, зная в определенный момент времени координаты каждого элемента, можно в принципе однозначно предсказать положение этого элемента через любой промежуток времени (см.: 7.2.4).

+ Материальный мир познаваем. На основе имеющихся познаваемых средств (теоретических и эмпирических) возможно в принципе объективно описать и объяснить все исследуемые физические явления.

+ Основой физического познания и критерием его истинности является эксперимент, ибо только в эксперименте исследователь через средства исследования непосредственно взаимодействует с объектом; при этом исследователь свободен в выборе условий проведения эксперимента.

239

+ В процессе исследования физический объект по существу остается неизменным, он не зависит от условий познания. Если же прибор и оказывает какое-либо воздействие на объект, то это воздействие всегда можно учесть, внеся соответствующую поправку. В процессе исследования всегда можно четко разграничить поведение объекта и поведение средств исследования, средств наблюдения, экспериментирования. Поэтому описание поведения объектов и описание поведения приборов осуществляются одинаковыми средствами научного языка.

+ Возможно обособление элементов физического мира: в принципе возможно экспериментальными средствами неограниченное (по отношению к атому) разложение физических объектов на множество независимых вещей и элементов.

+ Все свойства исследуемого объекта могут экспериментально определяться с помощью одной установки одновременно. Нет принципиальных препятствий для того, чтобы полученные таким путем данные могли быть объединены в одну картину объекта.

+ В принципе возможно получение абсолютно объективного знания, т.е. такого знания, которое не содержит ссылок на познающего субъекта (на условия познания). При этом основными критериями объективности считались:

а) отсутствие в содержании физического знания ссылок на субъект познания;

б) однозначное применение понятий и системы понятий для описания физических явлений;

в) наглядное моделирование - эквивалент объективности знания. О Данные о состоянии исследуемых явлений выражаются через величины, имеющие количественную меру. Через измеримые величины выражаются также и физические законы, которые должны быть сформулированы на языке математики (программа Галилея). При этом динамические закономерности поведения элементов физического мира исчерпывающим образом описываются системой дифференциальных уравнений (т.е. на континуальной основе). Физические системы, как правило, замкнуты, обратимы (направленность времени для них не важна) и линейны.

+ Возможность пренебречь атомным строением измерительных приборов - одна из общих черт классического, релятивистского и квантового способов описания.

240

+ Уверенность в том, что структура познания в области физики, так же как и структура мира физических элементов, не претерпевает существенных качественных изменений, что классический способ описания вечен и неизменен. Как качественно неизменен физический мир, движение элементов которого сводится к непрерывному механическому перемещению частиц материи, неизменны физические закономерности, так же неизменен и метод познания этого мира и его законов.

+ Теоретическое описание мира осуществляется с помощью трех видов логических форм: понятий, теорий и картины мира. Различие между физической теорией и физической картиной мира - количественное (по степени обобщения), но не качественное; фундаментальная физическая теория и есть (в силу наглядности ее понятий) физическая картина мира.

Кардинальные изменения в понимании природы физического познания, структуры его познавательных средств произошли в методологии физики в начале XX в. и были одним из следствий физической революции, которая перевела физику на уровень ее "неклассического" развития.

7.2. Развитие астрономической картины мира

7.2.1. Создание внегалактической астрономии. В течение столетий астрономия развивалась как наука о Солнечной системе, а мир звезд оставался целиком загадочным. Только в XVIII в. обозначился переход астрономии к изучению мира звезд и галактик. Начальные шаги на этом пути бьши связаны с первыми оценками межзвездных расстояний. Основой для этого служили измерения О. Рёмером скорости света и открытие И. Кеплером закона ослабления силы света с расстоянием. Опираясь на эти данные, X. Гюйгенс показал, что свет от Сириуса до нас идет несколько лет, а в 1761 г. И. Ламберт уточнил эти данные и показал, что от Сириуса свет до нас идет 8 световых лет. Постепенно осознавалась колоссальность межзвездных расстояний. Важным достижением астрономии XVIII в. было и открытие собственных движений звезд (Э. Галлей, 1718).

В XVIII в. по мере увеличения возможностей телескопов удалось выявить новый тип космических объектов - туманности, большинство из которых оказались колоссальными, удаленными от нас на огромные расстояния скоплениями звезд - галактика-

241 ми [1]. Астрономия постепенно становилась внегалактической. Выдающаяся роль в создании внегалактической астрономии принадлежит английскому астроному Ф. В. Г е р ш е л ю, который был конструктором уникальных для его времени телескопов (с зеркалом диаметром 1,5 м), выдающимся наблюдателем, основателем звездной и внегалактической астрономии.

1 Мы пишем слово "Галактика" с прописной буквы, когда речь идет о той галактической системе, к которой принадлежит наше Солнце. Когда же речь идет о других галактических системах или об общем понятии такой системы, употребляем слово "галактика" (со строчной буквы). То же относится и к термину "вселенная": мы пишем "Вселенная" с прописной буквы там, где речь идет о наблюдаемой нами Вселенной, в которой мы живем; если мы говорим о модельных (возможных, иных) вселенных, мы пишем "вселенная" (со строчной буквы).

Мировую славу Гершелю принесли его открытия в Солнечной системе: открытие планеты Уран (1781), нескольких спутников Урана и Сатурна, сезонных изменений полярных "шапок" Марса, периода вращения кольца Сатурна, движения всей Солнечной системы в пространстве в направлении к созвездию Геркулеса и др. Гершель установил существование двойных и кратных звезд как физических систем, уточнил оценки блеска у 3 тыс. звезд, обнаружил переменность в некоторых из них, первым отметил различное распределение энергии в спектрах звезд в зависимости от их света, и др.

Совершенно особой заслугой Гершеля являются его исследования туманностей. Он открыл свыше 2,5 тыс. новых туманностей. Хотя к его времени их было известно уже около 150, о природе этих объектов высказывались лишь смутные и противоречивые догадки. Гершель стал первым изучать мир туманностей, увидев в этом путь к познанию не только строения, но и истории Вселенной. Он впервые попытался измерить Галактику и оценить размеры и расстояния до других туманностей, допуская их сходство с нашей Галактикой. Гершель впервые отметил закономерности крупномасштабной структуры мира туманностей в целом, тенденцию туманностей к скапливанию, стремление их объединяться в крупные протяженные "пласты", состоящие как из отдельных туманностей, так и из их скоплений.

Исследования Гершеля способствовали становлению теории островной Вселенной: расстояния между туманностями сильно превосходили размеры объектов (туманностей). Эта теория была высказана Т. Райтом и оказала большое влияние на формирование И. Кантом его космогонической гипотезы.

242

Важным элементом астрономической картины мира XVIII в. явилась высказанная Э. Сведенборгом, И.Г. Ламбертом и независимо от них И. Кантом идея космической иерархии - субординированное отношение космических систем разной степени организации, включенность систем низших порядков в системы высших порядков. Так, например, Ламберт утверждал, что существуют во Вселенной системы нескольких порядков: планеты со спутниками; Солнце (равно как и другие звезды) с планетами; большие звездные сгущения в Млечном Пути; Млечный Путь и другие подобные ему скопления звезд, видимые из-за огромных расстояний как туманности; гипотетические системы высших порядков, включающие в себя туманности. Все эти системы Ламберт считал находящимися в непрерывном движении - каждая вокруг своего центра тяжести, т.е. подчиняющимися закону всемирного тяготения.

7.2.2. Формирование идеи развития природы. Идея развития природы - это представление о том, что природа в ходе непрерывного движения и изменения своих форм с течением времени образует (либо сама, либо с помощью надприродных, сверхъестественных сил) из простейших, низших, мало организованных форм качественно новые, высшие, более сложные, более организованные формы (уровни, системы). Такая направленность развития от низшего к высшему называется прогрессом.

Эта идея созревала долго и сложно. Так, в античной культуре еще не было понятий о развитии и прогрессе. Движение природы и общества во времени трактовалось античными мыслителями как чередование неизменных в своей основе событий - как круговорот, циклическое возвращение к старому (например, учение Гераклита о периодическом мировом пожаре, и др.).

На этапе феодально-религиозной культуры складывались лишь отдельные предпосылки идеи развития (образ качественной противоположности материального и духовного миров и др.). Но формирования самой идеи развития не произошло, поскольку феодализма, как и для всех обществ с простым воспроизводством, свойственны апология старины, установка на незыблемость традиций, неизменность сложившихся общественных и природных форм, недоверие ко всему новому. Феодальная культура консервативна, сковывает творческие возможности человека, для нее характерна боязнь исторической перспективы.

243

Только в условиях зарождения капиталистических, товарно-денежных отношений, с утверждением в общественном сознании атмосферы исторического оптимизма формируется идея развития, прогресса природы и общества. В XVII в. идея прогресса возникает как механистически трактуемая идея эволюции природы (в трудах Р. Декарта по космогонии и др.). Под влиянием результатов Нидерландской (XVI в.) и Английской (XVII в.) буржуазных революций идея прогресса природы постепенно перерастает в идею неограниченного социального прогресса, прогресса общества, науки и культуры. Их объединение завершилось в середине XVIII в., и с этого времени идеи прогресса природы, общества и культуры (науки) оказались тесно связанными между собой.

Но одно дело идея развития, а совсем другое дело - теория развития, которая не просто констатирует существование развития, а объясняет его, указывает на его предпосылки, условия, факторы, закономерности, вскрывает направление развития, определяет его типы и т.д. В настоящее время существуют разные теории развития: метафизические, диалектические, эмерджент-ные, системно-синергетические и др. В XVII-XVIII вв. существовали лишь метафизические теории развития. Согласно этим теориям развитие - это простое количественное изменение (без скачков, перерывов постепенности, переходов количества в качество, борьбы противоположностей и др.), в котором возможно участие нематериальных (сверхъестественных, божественных) сил.

Ведущая тенденция в естествознании XVII-XVIII вв. состояла в том, чтобы свести до минимума участие божественных факторов в объяснении развития природы и общества, а в лучшем случае - и вовсе избавиться от них. Наиболее ярко, контрастно эта тенденция проявилась в астрономии.

7.2.3. Идея развития в астрономии. Идею развития природы внес в новоевропейскую науку Р. Декарт в своей космогонии (см. 6.3.2). Декарт отвергал библейскую догму о происхождении мира в шесть дней и создал теоретическую модель происхождения мира естественным образом, поставив тем самым космогонию на почву науки. Напомним, что Богу здесь отводилась лишь роль творца материи и движения; все последующее развитие материи было естественным и в божественном участии не нуждалось.

244

Качественно новая ситуация в космогонии сложилась с созданием классической механики. И. Ньютон теоретически обосновал идею бесконечности Вселенной и таким образом в космологии (науке о структуре Вселенной как целого) сделал шаг вперед по сравнению с Декартом. Сложнее обстояло дело в космогонии (учении о происхождении Вселенной, мира) (см. 6.4.3).

Ньютон считал, что закономерностей гравитационного взаимодействия масс недостаточно для последовательно механистического объяснения структуры Вселенной. Во-первых, ему была непонятна сущность тангенциальной составляющей орбитального движения планет (закон всемирного тяготения объясняет центростремительное ускорение планет, но не объясняет, откуда взялось движение планет, которое стремится удалить планету по касательной к орбите). Ньютон делает вывод, что, по-видимому, нужно допустить существование божественного "первого толчка", благодаря которому планета приобретает орбитальное движение и не падает на Солнце.

Во-вторых, в движении планет и спутников существуют возмущения, которые могут нарастать со временем. Значит, сделал вывод Ньютон, Солнечная система не обладает свойством самосохранения и потому Бог должен время от времени "подправлять" движения небесных тел, возвращать их на свои орбиты. Эти два обстоятельства вынудили Ньютона отказаться от попыток научного объяснения происхождения Вселенной и отдать его на откуп теологии.

Первая всеобъемлющая теория развития Вселенной на основе теории гравитации была создана Иммануилом Кантом, великим немецким мыслителем, философом, ученым-естествоиспытателем ("Всеобщая естественная история и теория неба", 1755). Теория Канта не была чисто умозрительным построением (как теория Р. Декарта); она опиралась на конкретные геометрические, кинематические и динамические параметры, данные наблюдений, физические закономерности.

Несколько позже (1796), и независимо, П.Лапласом была построена космогоническая концепция, опиравшаяся на строгие математические и механические закономерности и во многом похожая на теорию И. Канта.

245

7.2.4. Космогония Канта - Лапласа. Исходная позиция Канта - несогласие с выводом Ньютона о необходимости божественного "первотолчка" для возникновения орбитального движения планет. По Канту, происхождение тангенциальной составляющей непонятно до тех пор, пока Солнечная система рассматривается как неизменная, данная, вне ее истории. Но достаточно допустить, что межпланетное пространство в отдаленные времена было заполнено разреженной материей, простейшими, элементарными частицами, определенным образом взаимодействующими между собой, то появляется реальная возможность на основе физических закономерностей объяснить, не прибегая к помощи божественных сил, происхождение и строение Солнечной системы. "Дайте мне только материю, и я построю вам из нее целый мир!" - любил повторять И. Кант.

Однако Кант - не атеист. Он деист и признает существование Бога, но отводит ему только одну роль - создание материи в виде первоначального хаоса с присущими ей (механистическими) закономерностями. Все дальнейшее развитие материи осуществляется естественным образом, без вмешательства Бога.

В философском отношении позиция П. Лапласа была еще более радикальна. Отвечая на вопрос Наполеона, внимательно изучавшего его работы, какое место в созданной им космогонической концепции отведено Богу, Лаплас гордо заявил: "Я не нуждаюсь в этой гипотезе!" Такая позиция ученого прямо вытекала из результатов его исследований популярной в XVIII в. проблемы устойчивости Солнечной системы.

Опираясь на новый, мощный аналитический аппарат механики, Лаплас пришел к выводу, что, поскольку, во-первых, все планеты вращаются в одном направлении, в о - в т о р ы х, их орбиты имеют весьма малые эксцентриситеты и мало отличаются от окружностей и, в-третьих, так как их взаимные наклонения и наклонения к эклиптике имеют незначительные величины, то всеобщего тяготения достаточно для сохранения Солнечной системы. Всеобщее тяготение позволяет изменяться формам и наклонениям орбит, но только в определенных пределах; эти изменения носят периодический характер и по истечении определенного времени возвращаются к своему среднему состоянию.

246

Обобщение результатов исследований устойчивости Солнечной системы привели Лапласа к формулировке одной из ключевых методологических установок классической физики (лапласов-ского детерминизма). Согласно этой установке все элементы природы связаны между собой причинно-следственными связями таким образом, что, зная в определенный момент координаты каждого элемента, можно абсолютно однозначно предсказать положение этого элемента через любой промежуток времени; иначе говоря, мир есть грандиозная механическая система, в которой случайность если существует, то не оказывает никакого значительного воздействия на протекание природных процессов.

Однако вернемся к Канту. Основные силы, привлекаемые Кантом для объяснения развития материи: притяжение (гравитационное тяготение); отталкивание (по аналогии с газами); химическое соединение (различие частиц по плотности). В результате действия этих трех фундаментальных сил осуществлялось, по мнению Канта, развитие материи, создавались начальные неоднородности в распределении плотности материи.

Различием частиц по плотности обусловлено возникновение сгущений, которые стали центрами притяжения более легких элементов, притягиваясь в то же время к более плотным сгущениям. Но благодаря наличию силы отталкивания этот процесс сгущения не привел к концентрации материи в одном месте. Взаимодействие, борьба силы отталкивания и силы притяжения определяют возможность длительного развития мира. Движения частиц, направленные к центральному сгущению, наталкиваясь на действие силы отталкивания, превращались в вихревые движения вокруг этих сгущений. В процессе вращения вихрей большое количество частиц падало на центр сгущения, увеличивая его массу, сообщая ему взаимное движение и нагревая его. Так Кант объясняет возникновение Солнца и звезд.

Не упавшие на Солнце частицы вращаются вокруг Солнца и постепенно концентрируются в плоскости солнечного экватора, образуя пояс, кольцо частиц. В этом поясе в силу неоднородности различий плотности его частей возникают новые центры тяготения, которые постепенно сгущаются, в них концентрируется масса частиц и постепенно образовываются планеты. Аналогичным образом формируются спутники планет. В своей концепции Кант дает объяснение следующим особенностям Солнечной системы: эллиптической форме орбит; отклонению орбитальных плоскостей планет от плоскости солнечного экватора; обратной зависимости масс и объемов планет от степени их удаления от Солнца; неодинаковому числу спутников у различных планет, наличию колец у Сатурна и др.

247

Кант не ограничился построением модели развития лишь Солнечной системы. Он распространяет свои принципы на объяснение развития Вселенной в целом, понимаемой им как иерархически организованная сверхсистема галактик. Развитие Вселенной, по Канту, это процесс, который имеет начало, но не имеет конца. В каждый момент времени происходит образование новых космических систем на все более далеких расстояниях от центра - места, где этот процесс начался (предположительно в районе Сириуса). В старых областях Вселенной космические системы постепенно разрушаются и гибнут. Правда, на месте погибших систем могут возникнуть новые: на потухшие солнца падают замедлившиеся планеты и кометы и вновь нагревают их.

Кант сформулировал много пророческих идей: о существовании двойных звезд, о существовании за Сатурном планет Солнечной системы, идею непрерывного перехода от планет к кометам, идею случайной флуктуации плотности, о метеорном составе кольца Сатурна, о существовании колец, подобных кольцу Сатурна, у близких планет, и др. К пророческим научным идеям, намного опередившим свое время, следует отнести и предвидение П. Лапласом понятий гравитационного коллапса и черной дыры (см.: 11.5.7). Еще в 1795 г. он пришел в выводу, что свет не может уйти от очень массивного и сильно сжатого тела.

Вместе с тем концепции Канта присущи и принципиальные недостатки. Первый из них - представление о самопроизвольном возникновении вращения изолированной системы, первоначально находившейся в покое. Это представление противоречит закону сохранения момента количества движения в изолированной системе. Поэтому П. Лаплас был вынужден исходить из вращающегося облака материи как начального пункта.

Второй недостаток - противоречие с закономерностью распределения в Солнечной системе момента количества движения (mvr). На единицу массы вещества планет приходится в десятки тысяч раз больше лишнего количества движения, чем на такую же массу Солнца. Этого противоречия не избежал и Лаплас в своей космогонической модели.

248

Кантовская теория происхождения Вселенной была величайшим достижением астрономии со времен Коперника. Как Коперник разрушил геоцентризм - ядро аристотелевской картины мира, так Кант разрушил ядро метафизического мировоззрения - представления о том, что природа не имеет истории во времени. Кант впервые убедительно показал, что понять настоящее состояние природных систем можно только через знание истории развития этих систем.

Сформулированная в космогонии идея развития природы во второй половине XVIII - первой половине XIX в. постепенно переходит в геологию и биологию.

7.2.5. Методологические установки классической астрономии. Методологические установки классической физики стали принципиальной методологической базой всего классического естествознания. Методологические установки других естественных наук выступали в роли особенного по отношению к такому общему, как определенные модификации, учитывающие своеобразие объекта и процесса познания в данной науке. В полной мере это относится к астрономии.

Методологические установки классической астрономии состоят в следующем.

+ Признание объективного существования (до и независимо от человека и его сознания) предмета познания астрономической науки (космических тел, их систем и Вселенной в целом). В рамках метафизического мировоззрения XVII-XIX вв. такая материалистическая установка не дополнялась последовательным материалистическим решением проблемы происхождения мира. В качестве компромисса не исключалась деистическая трактовка происхождения мира. Вместе с тем проблемы космогонии не играли значительной методологической роли в классической астрономии. Как писал Дж. Гершель, "начало вещей и умозрение о творении не составляет задачи естествоиспытателя" [1].

1 Гершель Дж. Философия естествознания. СПб., 1868. С. 38.

+ Объективно существующая Вселенная (как объект астрономического познания) единственна, вечна во времени, бесконечна и безгранична в пространстве. Она представляет собой некую механическую систему множества миров (при этом не исключалась возможность их населенности), подобных нашей Солнечной системе (Дж. Бруно). Исходными составляющими космических тел являются атомы, движущиеся в пустоте.

249 + Мир космических образований (в том числе Вселенная в целом) обладает определенной объективной структурой, изучение которой является главной задачей астрономии. Но классическая астрономия не доводит идею структурности до представления о целостной организации структурных компонентов Вселенной. Кроме того, структура космических объектов рассматривалась как неизменная (пусть даже и ставшая во времени), что обосновывалось постоянством силы тяготения. Эта установка классической астрономии уточнялась в ряде более конкретных допущений:

во-первых, Вселенная в целом и в отдельных частях макроскопична (структурные закономерности астрономических объектов разных масштабов качественно не отличаются от закономерностей, присущих окружающим нас на Земле телам);

во-вторых, Вселенная однородна и изотропна и в ней нет привилегированных точек или направлений (космологический постулат в "узком" смысле, впервые четко сформулированный Дж. Бруно);

в-третьих, Вселенная стационарна. Это не значит, что во Вселенной не происходят определенные процессы, изменения состояний космических тел и их систем. Но со временем не изменяются такие ее статистические характеристики, как распределение и яркость астрономических объектов (звезд, галактик), их средняя плотность (не равная нулю) в пространстве, и др.

+ Начиная с И. Канта, впервые показавшего действительную возможность научно обоснованного изучения истории становления Вселенной, одной из фундаментальных установок классической астрономии было представление о том, что Вселенная имеет свою историю, ее нынешнее состояние есть результат определенной эволюции. При этом считалось, что развитие космических тел есть постепенное очень медленное количественное эволюционирование, без скачков, перерывов постепенности, переходов количества в качество. Такое понимание дополнялось представлением о том, что эволюция Вселенной не нарушает ее структурную организацию и стационарность.

Данная установка конкретизировалась в ряде положений:

250

во-первых, факторы, которые вызывают изменение космических тел, сами остаются неизменными (в качестве таких факторов, как правило, рассматривались две силы - притяжения и отталкивания);

во-вторых, эволюция космических объектов протекает на фоне неизменных (абсолютных) пространства (евклидов трехмерный континуум) и времени;

в-третьих, основное направление эволюции космических тел - сгущение и конденсация межзвездного газа, диффузных образований, агрегация космического вещества (идея космогонии Канта-Лапласа);

в-четвертых, важное гносеологическое следствие: поскольку эволюционирование Вселенной не оказывает существенного влияния на ее структурную организацию, то в ходе описания структуры Вселенной ее историческим развитием можно пренебречь или свести его к нулю, внеся соответствующую поправку (космологический постулат в "широком" смысле: Вселенная однородна и изотропна не только в пространстве, но и во времени). Иначе говоря, допускалось, что учет исторического аспекта не является необходимым для решения всех астрономических проблем, прежде всего для познания наличной структуры Вселенной. Отсюда следовала недооценка роли космогонического аспекта в астрономических исследованиях, противопоставление космогонического аспекта и решения частных астрономических проблем, наличие разрыва между космогонией и наблюдательной астрономией в XVIII-XIX вв.

+ Мир астрономических объектов познаваем. Основой и критерием познания в астрономии является наблюдение (в оптическом диапазоне). Познаваем не только структурный, но и генетический (исторический) аспект астрономической реальности (хотя способы их познания существенно отличаются).

Гносеологические установки материалистического эмпиризма (в соответствии с которыми единственным источником и критерием нашего знания является опыт) в применении к астрономическому познанию конкретизировались в представлениях, во-первых, том, что эмпирической базой астрономии выступал не эксперимент (как в физике), а наблюдение; во-вторых, что недостаточность наблюдения компенсируется тем, что астрономическое наблюдение (в отличие от физического эксперимента) может осуществляться непрерывно.

251

+ Одной из характерных особенностей астрономического познания (как классического, так и современного) является то, что в астрономии нет свободы выбора условий наблюдения.

Необходимость учета условий познания была осознана в классической астрономии в большей степени, чем в классической физике, но в конечном счете принципиально решалась так же, как в механике. Методология классической астрономии исходила из того, что влиянием условий познания хотя и нельзя пренебречь, но его можно свести к нулю, введя соответствующие поправки в окончательный результат исследования. Такие поправки учитывали трансформацию картины объекта с учетом места и времени наблюдения, а также непрозрачность земной атмосферы для некоторых длин волн, поглощение света в направлении плоскости нашей Галактики и др.

+ Теоретическая основа астрономии одна - классическая механика.

С помощью законов классической механики можно описать все астрономические явления и процессы, и не только в Солнечной системе, но и во всей Вселенной, ибо законы физики, которые обнаружены на Земле, действуют повсеместно во Вселенной. Будущей астрономии, писал П. Лаплас, "не только не должно опасаться, что какое-либо новое светило опровергнет это (механическое. - В.Н.) начало, но можно сказать утвердительно заранее, что движение такого светила будет ему соответствовать" [1].

+ Результат астрономического познания - это некая теоретическая схема на базе классической механики. К такой схеме предъявляются те же требования, что и к любой теоретической схеме:

1 Лаплас П. Изложение системы мира. СПб., 1861. Т. 2. С. 335-336.

во-первых, отсутствие ссылок на субъект познания, т.е. в идеале - сведение всех величин к абсолютным и устранение относительных за счет выделения некой абсолютной системы отсчета;

во-вторых, однозначное применение понятий и их систем для описания явлений;

в-третьих, признание в любом исследовании резкой границы между содержанием познания и исследователем (наблюдателем);

252

в-четвертых, наглядное моделирование.

Считалось, что все эти признаки свидетельствуют об объективном характере содержания астрономического знания.

+ Среди методологических установок классической астрономии (как и классической физики) одной из важнейших была уверенность в том, что структура познавательной деятельности в области астрономии вечна и неизменна. Иначе говоря, ее методологические установки не будут подвергаться радикальным изменениям. "Астрономии, - писал Дж. Гершель, - не угрожают такие перевороты, от которых нередко изменяются черты наук менее совершенных, которые разрушают все наши гипотезы и запутывают все наши выводы" [1].

1 Гершель Дж. Очерки астрономии. М., 1861. Т. 1. С. 4.

Такова в общих чертах система методологических установок классической астрономии, которые направляли, ориентировали процесс астрономического познания с XVIII в. до середины XX в. Конечно, они сложились не сразу, а развивались вместе с развитием классической астрономии. Лишь в XX в. достижения астрономии привели к необходимости радикального качественного изменения системы ее методологических установок.

7.3. Возникновение и развитие научной химии

7.3.1. От алхимии к научной химии. Во второй половине XVII в. алхимическая традиция постепенно исчерпывает себя. В течение более чем тысячи лет алхимики исходили из уверенности в неограниченных возможностях превращений веществ, в том, что любое вещество можно превратить в любое другое вещество. И хотя на долгом пути развития алхимии были получены и положительные результаты (описание многих химических превращений, открытие некоторых веществ, конструирование приборов, химической посуды, аппаратов и др.), тем не менее главные цели, которые ставили перед собой алхимики (искусственное получение золота, серебра, "философского камня", гомункула и др.), оказались недостижимыми. Все более укреплялось представление о том, что существует некоторый предел, граница взаимопревращения веществ. Этот предел определяется составом химических веществ. В XVII- XVIII вв. химия постепенно становится наукой о качественных изменениях тел, происходящих в результате изменения их состава (состав -> свойства -> функции).

253

Все это происходит на фоне развития технической химии (металлургия, стеклоделие, производство керамики, бумаги, спиртных напитков) (в трудах Г. Агриколы, И. Глаубера, Б. Палисси и др.) и открытия новых химических веществ. Начиная с XV в. представление о мире химических веществ, соединений быстро расширяется. Были открыты новые металлы (висмут, платина и др.), вещества с замечательными свойствами (например, фосфор). Развитие ремесла и промышленности обусловливает постоянную потребность в определенных химикалиях - селитре, железном купоросе, серной кислоте, соде, что дает импульс к созданию химических производств, а это в свою очередь стимулирует развитие научной химии.

Новому пониманию предмета химического познания способствовало возрождение античного атомизма. Здесь важную роль сыграли труды французского мыслителя П. Г а с с е н д и. Он критически воспринимал картезианское понимание материи, теорию вихрей Декарта, считая, что будущее естествознания связано с программой атомизма. Гассенди возрождает представление о том, что вечная и бесконечная Вселенная состоит из постоянно движущихся атомов (различной формы, размеров, неизменных, неделимых и т.д.) и пустоты, которая является условием возможности движения атомов и тел. Причем, если Декарт считал, что материя сама по себе пассивна и движение вносится в нее извне, Богом, то Гассенди считает материю активной. По его мнению, "атомы обладают и энергией, благодаря которой движутся или постоянно стремятся к движению" [1]. В этом Гассенди идет значительно дальше античных атомистов. Весьма важным в учении Гассенди было формулирование понятия молекулы, что имело конструктивное значение для становления научной химии.

1 Гессенди П. Сочинения. М., 1966. Т. 1. С. 165.

Развитие и конкретное приложение идей атомизма к химии осуществил Р. Бойль, который считал, что химия должна быть не служанкой ремесла или медицины, а самостоятельной наукой. Р. Бойль - инициатор организации Лондонского королевского общества, президентом которого он состоял с 1680 г. до самой смерти (1691).

254

Бойль исходил из представления о том, что качественные характеристики и превращения химических веществ могут быть объяснены с помощью понятия о движении, размерах, форме и расположении атомов. Он был на пути к научно обоснованному определению химического элемента как предела разложения вещества с данными свойствами. Так, он считал, что все разнообразные вещества могут быть разделены на простые вещества (элементы), сложные вещества и смеси, причем сложные вещества являются химически неделимыми и отличаются от смесей простых веществ.

Бойль разрабатывает не только теоретические, но и экспериментальные основы химии, обосновывает метод химического эксперимента. В химическом эксперименте, с точки зрения Бойля, главное то, что исследователь не может заранее предсказать, как поведут себя вещества в той или иной химической реакции. Химический эксперимент призван прежде всего заставить природу выдать ее тайны, а не подтверждать те или иные теоретические гипотезы. В трудах Бойля заложены основы аналитической химии (качественный анализ, применение различных индикаторов, например лакмус, для распознавания веществ, и др.), сформулирован фундаментальный физический закон, согласно которому объем газа обратно пропорционален изменению давления, и др.

7.3.2. Лавуазье: революция в химии. Центральная проблема химии XVIII в. - проблема горения. Вопрос состоял в следующем: что случается с горючими веществами, когда они сгорают в воздухе? Для объяснения процессов горения немецкими химиками И. Бехером и его учеником Г. Э. Шталем была предложена теория флогистона (1697-1703). Флогистон - это некоторая невесомая субстанция, которую содержат все горючие тела и которую они утрачивают при горении. Тела, содержащие большое количество флогистона, горят хорошо; тела, которые не загораются, являются дефлогистированными. Эта теория позволяла объяснять многие химические процессы и предсказывать новые химические явления. В течение почти всего XVIII в. она прочно удерживала свои позиции, пока французский химик А. Л. Лавуазье в конце XVIII в. (опираясь на открытия К.В. Шееле сложного состава воздуха и Дж. Пристли кислорода, 1774) не разработал кислородную теорию горения.

255

Лавуазье показал, что все явления в химии, прежде считавшиеся хаотическими, могут быть систематизированы и сведены в закон сочетания элементов, старых и новых. К уже установленному до него списку элементов (металлы, углерод, сера и фосфор) он добавил новые - кислород, который вместе с водородом входит в состав воды, а также и другой компонент воздуха - азот. В соответствии с новой системой химические соединения делились в основном на три категории: кислоты, основания, соли. Лавуазье рационализировал химию и объяснил причину большого разнообразия химических явлений: она заключается в различии химических элементов и их соединений.

Лавуазье раз и навсегда покончил со старой алхимической номенклатурой, основанной на случайных ассоциациях - "винное масло", "винный камень", "свинцовый сахар" и др. Он ввел (при активном участии К.Л. Бертолле) новую номенклатуру, которая исходила из того, что каждое химическое вещество должно иметь одно определенное название, характеризующее его функции и состав. Например, оксид калия состоит из калия и кислорода, хлорид натрия - из натрия и хлора, сульфид водорода - из водорода и серы, и т.д. Кроме того, Лавуазье поставил вопрос и о количествах, в которых сочетаются различные элементы между собой, и с помощью закона сохранения материи привел химию к представлению о необходимости количественного выражения пропорций, в которых сочетались элементы.

С помощью ряда великолепно задуманных и проведенных экспериментов Лавуазье смог также показать, что живой организм действует точно таким же образом, как и огонь, сжигая содержащиеся в пище вещества и высвобождая энергию в виде теплоты.

Лавуазье осуществил научную революцию в химии: он превратил химию из совокупности множества не связанных друг с другом рецептов, подлежавших изучению один за одним, в общую теорию, основываясь на которой можно было не только объяснять все известные явления, но и предсказывать новые.

7.3.3. Победа атомно-молекулярного учения. Следующий важный шаг в развитии научной химии был сделан Дж. Дальтоном, ткачом и школьным учителем из Манчестера. Изучая химический состав газов, он исследовал весовые количества кислорода, приходящиеся на одно и то же весовое количество вещества (на-

256

пример, азота) в различных по количественному составу окислах, и установил кратность этих количеств. Например, в пяти окислах азота (N2O, NO, N2O3, NO2 и N2O5) количество кислорода относится на одно и то же весовое количество азота как 1 : 2 : 3 : 4 : 5. Так был открыт закон кратных отношений.

Дальтон правильно объяснил этот закон атомным строением вещества и способностью атомов одного вещества соединяться с различным количеством атомов другого вещества. При этом он ввел в химию понятие атомного веса.

И тем не менее в начале XIX в. атомно-молекулярное учение в химии с трудом пробивало себе дорогу. Понадобилось еще полстолетия для его окончательной победы. На этом пути был сформулирован ряд количественных законов (закон постоянных отношений Пруста, закон объемных отношений Гей-Люссака, закон Авогадро, согласно которому при одинаковых условиях одинаковые объемы всех газов содержат одно и то же число молекул), которые получали объяснение с позиций атомно-молеку-лярных представлений. Для экспериментального обоснования атомистики и ее внедрения в химию много усилий приложил Й.Я. Берцелиус. Окончательную победу атомно-молекулярное учение (и опирающиеся на него способы определения атомных и молекулярных весов) одержало на 1-м Международном конгрессе химиков (1860).

В 1850-1870-е гг. на основе учения о валентности химической связи была разработана теория химического строения (A.M. Бутлеров, 1861), которая обусловила огромный успех органического синтеза и возникновение новых отраслей химической промышленности (производство красителей, медикаментов, нефтепереработка и др.), а в теоретическом плане открыла путь теории пространственного строения органических соединений - стереохимии (Я.Х. Вант-Гофф, 1874). Во второй половине XIX в. складываются физическая химия, химическая кинетика - учение о скоростях химических реакций, теория электролитической диссоциации, химическая термодинамика. Таким образом, в химии XIX в. сложился новый общий теоретический подход - определение свойств химических веществ в зависимости не только от состава, но и от структуры.

257

Развитие атомно-молекулярного учения привело к идее о сложном строении не только молекулы, но и атома. В начале ХГХ в. эту мысль высказал английский ученый У. Праут на основе результатов измерений, показывавших, что атомные веса элементов кратны атомному весу водорода. Праут предложил гипотезу, согласно которой атомы всех элементов состоят из атомов водорода. Новый толчок для развития идеи о сложном строении атома дало великое открытие Д. И. Менделеевым (1869) периодической системы элементов, которая наталкивала на мысль о том, что атомы не являются неделимыми, что они обладают структурой и их нельзя считать первичными материальными образованиями.

7.4. Биология

7.4.1. Образы, идеи, принципы и понятия биологии XVIII в. Особое место занимает XVIII в. в истории биологии. Именно в XVIII в. в биологическом познании происходит коренной перелом в направлении систематической разработки научных методов познания и формирования предпосылки первой фундаментальной биологической теории - теории естественного отбора.

В плеяде выдающихся биологов XVIII в. звезды первой величины - Ж. Бюффон и К. Линней. В своем творчестве они придерживались разных исследовательских традиций, воплощавших для них различные жизненные ориентиры.

Бюффон в 36-томной "Естественной истории" одним из первых (хотя и в натурофилософской, спекулятивной, и даже эклектичной) форме изложил концепцию трансформизма - ограниченной изменчивости видов и происхождения видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды. Он догадывался о роли искусственного отбора и как предшественник Э. Жоффруа Сент-Илера сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых существ (на основе представления о биологическом атомизме), ставил вопрос о необходимости изменения представления о возрасте Земли, его увеличения по крайней мере до 70 тыс. лет и более.

К. Линней своей искусственной классификацией (другая тогда была еще невозможна) подытожил длительный исторический период эмпирического накопления биологических знаний. Он разделил царства растений и животных на иерархически соподчиненные таксоны - классы, отряды, роды, виды; и описал свыше 10 тыс. видов растений и свыше 4 тыс. видов животных. Положив начало научной систематике, Линней оказал огромное влияние на дальнейшее развитие биологии, готовил почву для развития эволюционных идей.

258

Важно то, что Линней осознавал ограниченность искусственной системы и ее возможности. "Искусственная система, - писал он, - служит только до тех пор, пока не найдена естественная. Первая учит только распознавать растения. Вторая научит нас познать природу самого растения" [1]. Естественная система есть идеал, к которому должны стремиться ботаника и зоология. "Естественный метод есть последняя цель ботаники",- отмечал Линней [2]; его особенность в том, что он "включает все возможные признаки. Он приходит на помощь всякой системе, закладывает основание для новых систем. Неизменный сам по себе, он стоит непоколебимо, хотя открываются все новые и новые бесконечные роды. Благодаря открытию новых видов, он лишь совершенствуется путем устранения излишних примет" [3]. То, что Линней называет "естественным методом", есть, в сущности, некоторая фундаментальная теория живого. Всю жизнь он работал над созданием не только искусственной, но и естественной классификации живой природы, осознавая при этом ее преждевременность, отсутствие необходимых теоретических предпосылок.

1 Цит. по: Амлинский И.Е. "Философия ботаники" Линнея: содержание и критический анализ // Идея развития в биологии. М., 1965. С. 7.

2 Там же. С. 33.

3 Там же. С. 34.

Таким образом, историческая заслуга Линнея в том, что через создание искусственной системы он подвел биологию к необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала с позиций общих теоретических принципов, разработка которых была делом будущих поколений биологов.

В XVIII в. идеи естественной классификации развивались И. Гертнером, М. Адансоном и Б. Жюсьё, который в ботаническом саду Трианона в Версале рассадил растения в соответствии со своими представлениями об их родстве. Первые естественные системы не опирались на представление об историческом развитии организмов, а предполагали лишь некоторое их "сродство". Но сама постановка вопроса о "естественном сродстве" инициировала выявление объективных закономерностей единого плана строения живого.

259 В середине XVIII в. среди биологов еще не утвердилась мысль о том, что объяснение организации живого находится в прямой зависимости от понимания истории его развития. Вместе с тем постановка и обоснование задачи создания естественной системы означали, что начинается этап формирования предпосылок первой фундаментальной теории в биологии, вскрывающей "механизм" происхождения органических видов. Но такие предпосылки формировались не только в систематике, но и в эмбриологии.

В первой половине XVIII в. борьба преформизма и эпигенеза особенно обостряется. Все более четко проявляется различие их философско-методологических оснований. Преформисты (Ш. Бонне, А. Галлер и др.), опиравшиеся на абстрактно-умозрительную традицию, считали, что проблема эмбрионального развития должна получить свое разрешение с позиций всеобщих принципов бытия, постигаемых исключительно разумом, и поэтому без особого энтузиазма относились к эмпирическим исследованиям в эмбриологии. Сторонники теории преформации, как правило, были рационалистами и считали, что разум определяет конечный результат познания независимо от результатов наблюдения.

На иных философско-методологических "строительных лесах" возводилась концепция эпигенеза. Выражая стихийно-эмпирическую традицию, эта концепция нацеливала исследователей на наблюдательные и экспериментальные операции над процессом образования организма из бесструктурной, неоформленной" изначальной субстанции. Для сторонников эпигенеза характерна постоянная приверженность опытному изучению эмбриогенеза.

Философские основания эпигенеза в ходе его исторического развития не оставались неизменными. Так, ранний эпигенез XVII в., представленный, например, в работах У. Гарвея, опирался на аристотелизм и объяснял новообразования в эпигенезе с телеологических позиций как следствие "стремления к совершенству". В XVIII в. усиливается тенденция материалистического истолкования эмбриогенеза, что становится особенно заметным в трудах К. Вольфа, который пытался переосмыслить эпигенез в духе материализма и методологических установок физики. Вольф трактовал эпигенез как результат действия двух существенных начал - силы, регулирующей питательные соки, и способности их затвердевания.

260

Позиция эпигенеза также была более перспективной, чем позиция преформизма, в проблеме зарождения жизни. Эпигенетики отказались от идеи божественного творения живого и сумели подойти к научной постановке проблемы происхождения жизни. Уже Вольф сделал недвусмысленный вывод о принципиальной возможности возникновения органических тел в природе... путем зарождения их из неорганических веществ.

Таким образом, система биологического познания в конце XVIII в. подошла к рубежу, который требовал перехода на качественно новый уровень организации средств познания в связи с проблемами эмбриогенеза и создания естественной системы. Лейтмотивом нового этапа развития биологии стала идея эволюции.

7.4.2. От концепций трансформации видов к идее эволюции. Начиная с середины XVIII в. концепции трансформизма получили широкое распространение. Их было множество, и различались они представлениями о том, какие таксоны и каким образом могут претерпевать качественные преобразования. Наиболее распространенной была точка зрения, в соответствии с которой виды остаются неизменными, а разновидности могут изменяться. Стоявший на этой точке зрения К. Линней писал: "Вид, род всегда являются делом природы, разновидность - чаще всего дело культуры; классический порядок - дело природы и искусства вместе" [1]. Наряду с такой точкой зрения существовала и другая, допускавшая трансформацию самих видов (Ж. Бюффон). Допущение изменчивости видов в ограниченных пределах под воздействием внешних условий, гибридизации и проч. характерно для целого ряда трансформистов XVIII в. В некоторых трансформистских концепциях даже допускалась возможность резких превращений одних организмов в другие, взаимных преобразований любых таксонов. Трансформизм - это полуэмпирическая позиция, построенная на основе обобщения большого числа фактов, свидетельствовавших о наличии глубинных взаимосвязей между видами, родами и другими таксонами. Но сущность этих глубинных взаимосвязей пока еще не была понята. "Выход" на познание такой сущности и означал переход от трансформизма к эволюционизму.

1 Цит. по: Амлинский И.Е. Указ. соч. С. 33.

261 Чтобы перейти от представления о трансформации видов к идее эволюции, исторического развития видов, было необходимо, во-первых, "обратить" процесс образования видов в историю, увидеть созидающе-конструктивную роль фактора времени в историческом развитии организмов; во-вторых, выработать представление о возможности порождения качественно нового в таком историческом развитии. Переход от трансформизма к эволюционизму в биологии произошел на рубеже XVIII-XIX вв.

Социокультурные предпосылки идеи биологической эволюции складывались на основе отражения радикальных преобразований социально-экономического базиса общества, роста динамизма экономических и политических сторон жизни, бурных революционных потрясений XVII-XVIII вв., прежде всего Английской и Французской революций, культурного прогресса, под влиянием развития философии и естествознания (космологии, геологии и др.).

Важным являлся и мировоззренческий аспект проблемы историзма живого: куда заведет исследование истории живого - вглубь материальных, природных процессов или в сферу духовно-божественного? Многие идеалистически настроенные естествоиспытатели связывали перспективы биологического познания именно с ориентацией на внематериальные факторы. Так, в 1836 г. К.М. Бэр писал, что "всякое бытие есть не что иное, как продолжение создания, и все естественные науки - только длинное пояснение единого слова: да будет!" [1] Материалистическая конструктивная линия в этом вопросе на рубеже XVIII-XIX вв. была выражена деизмом, который, как известно, для материалиста есть не более как удобный и простой способ отделаться от религии. Деизм позволял материалистически решать вопрос о природе факторов, обеспечивающих развитие органических форм, объяснить их прогрессивное историческое восхождение.

1 Бэр К. Взгляд на развитие наук // Избранные произведения русских естествоиспытателей первой половины XIX века. М., 1959. С. 219.

262

Большой вклад в проведение материализма под оболочкой деизма в методологию биологического познания внес французский естествоиспытатель Ж.Б. Ламарк. Он считал совершенно различными два процесса: творение и производство. Творение нового -это божественный акт, производство - естественный закономерный процесс порождения природой новых форм. "Творить может только Бог,- утверждал Ламарк, - тогда как природа может только производить. Мы должны допустить, что для своих творений божеству не нужно время, между тем как природа может действовать только в пределах определенного времени" [1] и "создавать все доступные нашему наблюдению тела, и производить все происходящие в них перемены, видоизменения, даже разрушения и возобновления" [2]. Природные формы не содержат в себе ничего, что связывало бы их с божественной субстанцией, и поэтому их познание должно ориентироваться исключительно лишь на материальные причины. Не случайно, что именно Ламарк был одним из тех первых естествоиспытателей, которые перевели идею эволюции органического мира на уровень теории эволюции. Его идеи нашли отклик в Германии, где в начале ХГХ в. убежденным сторонником представления об эволюции живой природы из бесформенной материи, всех видов живых существо от одного корня выступал, Г.Р. Тревиранус. Он предлагал воссоздать картину исторического развития живого в виде родословного древа органического мира.

1 Ламарк Ж. Б. Аналитическая система положительных знаний человека, полученная прямо или косвенно из наблюдений // Избранные произведения: В 2 т. М., 1959. Т. 2. С. 354.

2 Там же. С. 353.

Что касается собственно биологического материала, то здесь особую роль сыграла необходимость осмысления природы "лестницы существ", т.е. образа последовательно расположенных непрерывно усложняющихся органических форм (Ш. Бонне), создание и развитие биостратиграфии, палеонтологии, систематики, эмбриологии, а также исторической геологии и др.

Идея развития выступила тем конструктивно-организующим началом, которое ориентировало накопление эмпирических и теоретико-методологических предпосылок теории эволюции. В ходе конкретизации этой идеи был построен ряд важных теоретических гипотез, развивавших различные принципы, подходы к теории эволюции. К самым значительным и относительно завершенным гипотезам следует отнести: ламаркизм, катастрофизм и униформизм.

263

7.4.3. Ламаркизм. Ж. Б. Л а м а р к, ботаник при Королевском ботаническом саде, первый предложил развернутую концепцию эволюции органического мира. Он остро осознавал необходимость формулирования новых теоретических целей, методологических установок биологического познания; потребность в обобщающей теории развития органических форм; необходимость решительного разрыва со схоластикой и верой в авторитеты; ориентации на познание объективных закономерностей органических систем. Определенную роль сыграл и научный элитаризм, который позволял Ламарку, боровшемуся в одиночку за свои идеи, отгораживаться от устаревших точек зрения, стандартов, норм, критериев, креационистского невежества своего времени и т.п.

Предпосылкой создания этой концепции явился тот колоссальный эмпирический материал, который был накоплен в биологии к началу XIX в., систематизирован в искусственных системах, зачатках естественной систематики. Ламарк существенно расширил этот материал, введя зоологию беспозвоночных, которая до него должным образом не оценивалась как источник для эволюционистских обобщений. Базой ламарковской концепции эволюции послужили следующие важные фактические обстоятельства: наличие в систематике разновидностей, которые занимают промежуточное положение между двумя видами; изменение видовых форм при переходе их в иные экологические и географические условия; трудности классификации близких видов и наличие в природе большого количества так называемых сомнительных видов, факты гибридизации, и особенно отдаленной, в том числе и межвидовой; обнаружение ископаемых форм; изменения, претерпеваемые животными при их одомашнивании, а растениями при их окультуривании, и др.

Эти данные Ламарк обобщает на основе ряда новых для того времени теоретических и методологических представлений. Во-первых, он настойчиво подчеркивает важность времени как фактора эволюции органических форм. Во-вторых, последовательно проводит представление о развитии органических форм как о естественном процессе восхождения их от высших к низшим. В-третьих, включает в свое учение качественно новые моменты в понимании роли среды в развитии органических форм. Если до Ламарка господствовало представление о том, что среда - это либо вредный для организма фактор, либо, в лучшем случае, нейтральный, то благодаря Ламарку среду стали понимать как условие эволюции органических форм.

264

Творчески синтезируя все эти эмпирические и теоретические компоненты, Ламарк сформулировал гипотезу эволюции, базирующуюся на следующих принципах:

+ принцип градации (стремление к совершенству, к повышению организации);

+ принцип прямого приспособления к условиям внешней среды, который, в свою очередь, кош ретизировался в двух законах:

во-первых, изменения органов под влиянием продолжительного упражнения (неупражнения) сообразно новым потребностям и привычкам;

во-вторых, наследования таких приобретенных изменений новым поколением.

Согласно этой теории, современные виды живых существ произошли от ранее живших путем приспособления, обусловленного их стремлением лучше гармонизировать с окружающей средой. Например, жираф, доставая растущие на высоком дереве листья, вытягивал свою шею, и это вытягивание было унаследовано его потомками. А длинная шея болотных птиц появилась как результат нежелания нырять для того, чтобы достать корм со дна, соответствующих тренировок, которые вызывали прилив крови и усилили рост шеи.

Хотя эволюционная концепция Ламарка казалась его современникам надуманной и мало кем разделялась, тем не менее она носила новаторский характер, была первой обстоятельной попыткой решения проблемы эволюции органических форм. Особенно важно то, что Ламарк искал объяснение эволюции во взаимодействии организма и среды и стремился материалистически трактовать факторы эволюции.

Главная теоретико-методологическая трудность, стоявшая перед Ламарком, заключалась в воспроизведении диалектического взаимодействия внешнего и внутреннего, организма и среды. Эту проблему решить ему не удалось. В результате внешний (эктогенез) и внутренний (автогенез) факторы эволюции в его концепции трактовались независимо друг от друга [1]. Кроме того, Ламарк

265

опирался на ряд исходных допущений, которые упрощали сам подход к проблеме: отождествление наследственной изменчивости и приспособления организма; историческая неизменяемость факторов эволюции и др. Поэтому не удивительно, что Ламарку не удалось решить фундаментальные проблемы, стоящие перед любой эволюционной концепцией (диалектика наследственности и изменчивости, проблема органической телеологии, взаимосвязь необходимости и случайности, и др.).

1 Это создавало возможность идеалистической трактовки автогенеза, что и нашло свое выражение в концепциях психоламаркизма (Э. Геринг, О. Гертвиг и др.).

В начале XIX в. наука еще не располагала достаточным материалом для того, чтобы ответить на вопрос о происхождении видов иначе, как предвосхищая будущее, пророчествуя о нем. Первым таким "пророком" и стал Ламарк.

7.4.4. Катастрофизм. Иным образом конкретизировалась идея развития в учении катастрофизма (Ж. Кювье, Л. Агассис, А. Седжвик, У. Букланд, А. Мильн-Эдвардс, Р.И. Мурчисон, Р. Оуэн и др.). Здесь идея биологической эволюции выступала как производная от более общей идеи развития глобальных геологических процессов. Если Ламарк старался своей деистической позицией отодвинуть роль божественного "творчества", отгородить органический мир от вмешательства Творца, то катастрофисты, наоборот, приближают Бога к природе, непосредственно вводят в свою концепцию представление о прямом божественном вмешательстве в ход природных процессов. Катастрофизм есть такая разновидность гипотез органической эволюции, в которой прогресс органических форм объясняется через признание неизменяемости отдельных биологических видов. В этом, пожалуй, главное своеобразие данной концепции.

В системе эмпирических предпосылок катастрофизма можно указать следующие: отсутствие палеонтологических связей между историческими сменяющими друг друга флорами и фаунами; существование резких перерывов между смежными геологическими слоями; отсутствие переходных форм между современными и ископаемыми видами; малая изменяемость видов на протяжении культурной истории человечества; устойчивость, стабильность современных видов; редкость случаев образования межвидовых гибридов; обнаружение обширных излияний лавы; обнаружение смены земных отложений морскими и наоборот; наличие целых серий перевернутых пластов, существование трещин в пластах и глубинных разломов коры. Длительность существования Земли в начале XIX в. оценивалась примерно в 100 тыс. лет - таким относительно небольшим сроком трудно объяснить эволюцию органических форм [1].

1 Вопрос о возрасте Земли - особая проблема. В течение многих веков возраст Земли считался равным нескольким тысячам лет, что следовало из библейского рассказа о сотворении мира. Однако к концу XVIII в. геология уже становилась настоящей наукой, и большинство геологов начали осознавать, что такие процессы, как образование осадочных пород или выветривание, имеют затяжной характер и совершаются за огромные промежутки времени. К. середине XIX в. отрезок времени в 100 тыс. лет "растянулся" до сотен миллионов лет. В настоящее время методами радиоактивного датирования возраст Земли оценивается в 4,6 млрд лет.

266

Теоретическим ядром катастрофизма являлся принцип разграничения действующих в настоящее время и действовавших в прошлом сил и законов природы. Силы, действовавшие в прошлом, качественно отличаются от тех, которые действуют сейчас. В отдаленные времена действовали мощные, взрывные, катастрофические силы, прерывавшие спокойное течение геологических и биологических процессов. Мощность этих сил настолько велика, что их природа не может быть установлена средствами научного анализа. Наука может судить не о причинах этих сил, а лишь об их последствиях. Таким образом, катастро