Александрийский период развития науки

Развитие древней науки, начиная с III в. до н.э. в значительной степени связано с древним городом Александрией, основанным Александром Македонским. Поэтому рассматриваемый период в развитии науки древности называют александрийским периодом. Его также называют эллинистическим, поскольку такое название дают древней культуре III-I вв. до н.э.

Александрийский период характеризуется началом дифференциации знаний, что было ознаменовано выделением из натурфилософии первых самостоятельных научных дисциплин - становлением астрономиикак самостоятельной науки, созданием первой области физики - статики (учение Архимеда о равновесии тел) и развитием математики ("Начала" Евклида).

Становление астрономии как самостоятельной науки означало приведение в систему астрономических знаний, усовершенствование и развитие измерительных методов. В этот период были проведены измерения окружности Земли и расстояния от Луны до Земли, уточнены положение и движение небесных светил. Крупным астрономом александрийского периода был Аристарх Самосский (первая половина III в. до н.э.), выдвинувший гипотезу о гелиоцентрическом строении Вселенной. За эту теорию Аристарх был обвинен в безбожии и подвергался гонениям. Его учение не получило в то время (а затем в течение всего средневековья) развития и только в XVI в. польский астроном Н. Коперник возродил идеи Аристарха.

Другим известным астрономом александрийского периода был Гиппарх (II в. до н. э.). Гиппарх значительно усовершенствовал методы астрономических измерений, применяя различного рода угломерные приборы, имеющие точность до 0,1 градуса. Он уточнил положение и движение небесных светил, составил большой звездный каталог, содержащий 1080 неподвижных звезд. Гиппарх уточнил продолжительность года и определил его с точностью до 6 минут. Гиппарху принадлежит также уточнение системы мира Аристотеля, которая господствовала в александрийский период. Уже раньше астрономы заметили, что предположение Аристотеля о круговых орбитах Луны, Солнца и планет с центром в центре Земли находится в противоречии с видимым их движением. Собственные измерения Гиппарха еще больше убедили его в этом. Он, например, точно определил, что Солнце меняет свое расстояние от Земли. Чтобы устранить противоречие, Гиппарх предположил, что, хотя Солнце, Луна и планеты движутся по круговым "совершенным" орбитам, тем не менее центры их орбит не совпадают с центром Земли (теория эксцентриков).

В скором времени выяснилось, что и теория эксцентриков не объясняет видимых движений небесных светил. Однако астрономы не решились отказаться от основных положений системы Аристотеля. Была выдвинута теория об эпициклических движениях. Согласно этой теории небесные светила движутся по круговым орбитам — эпициклам, центры же этих орбит в свою очередь совершают круговые движения - деференты - вокруг Земли. Дальнейшее накопление фактического материала потребовало еще большего усложнения теории движения планет и Солнца. Были введены эпициклы , второго и т. д. порядков.

Таким образом, искусственным путем были устранены в какой-то мере на некоторое время противоречия между наблюдаемыми движениями небесных тел и основными идеями Аристотеля о Земле как центре мира и о круговых орбитах небесных тел как совершенных траекториях.

Теория эпициклов и эксцентриков была приведена в систему александрийским астрономом Птолемеем (70-147 н.э.) и изложена им в труде "Великое построение". Астрономия теперь получила законченную форму, которая долгое время, вплоть до Коперника, не подвергалась каким-либо существенным изменениям.

Необходимо отметить, что при всей искусственности системы Птолемея она была закономерным шагом в развитии науки, подобно теории флогистона в химии. Она, хотя и в неправильной и искаженной форме, все же давала возможность привести в единую систему накопленный материал и освободить его от донаучных примитивных предположений. Однако в последующем система Птолемея, будучи канонизирована церковью, сыграла весьма реакционную роль в развитии науки, так же как система натурфилософии Аристотеля.

Неудовлетворительность системы Птолемея чувствовалась гораздо раньше, чем Коперник ниспровергнул ее. Эта система была чрезвычайно сложной и громоздкой; с течением же времени эти громоздкость и сложность все увеличивались: число эпициклов росло, эксцентриситеты усложнялись. "И населили они небо концентрическими эксцентрическими кругами, взгромоздили эпициклы на эпициклы, орбиты на орбиты", - говорил о древних астрономах знаменитый английский поэт Мильтон. С другой стороны, если признание, что планеты движутся по круговым орбитам вокруг Земли, имело какое-то основание и было понятно, то представление о том, что в свою очередь центры круговых орбит - математические точки — обращаются вокруг Земли, казалось совсем непонятным.

В дальнейшем все это стало поводом для домыслов о сверхъестественных силах, действующих на центры - математические точки, о душах планет и т. д. В период же разложения рабовладельческого общества и все более и более развивающихся идеалистических тенденций, признание неудовлетворительности системы Птолемея привело к зарождению агностицизма и теории чистого описания. Зародилась мысль, что система Птолемея не есть теория действительных движений небесных тел, не есть действительная теория строения Вселенной, а — представляет собой лишь более или менее удобный способ описания, поэтому может быть сохранена и поддержана. Затем эта же идея поддерживалась и развивалась. Так, например, в IV в. н.э. Прокл, древнегреческий философ-мистик, развивал теорию о том, что все круги, эксцентрики и эпициклы существуют только в мысли человека. Человек при этом подменяет действительность математическими образами и построениями, чтобы "спасти" явления. Еще более определенно говорил комментатор Аристотеля Симплиций (VI в. н. э,): он утверждал, что наблюдаемые движения планет являются лишь видимостью, отображающей непознанную человеком действительность. Позднее, в средние века, видный арабский философ и естествоиспытатель, знаток и последователь Аристотеля Ибн-Рушд (1126-1198), известный в Европе под именем Аверроэса, писал, что система "Птолемея ничтожна в отношении существующего, но она удобна, чтобы вычислять то, что не существует".

Так еще в древнее время зародилась и затем поддерживалась в средние века идея чистого описания, идея агностицизма, разрывающая действительность и ее отражение в сознании человека.

Другой наукой, достигшей больших успехов в александрийский период, была математика. Знаменитый александрийский математик Евклид (III в. до н. э.) подвел итоги и обобщил в своих "Началах" все, что было сделано до него в области математики. Он создал настолько совершенную и законченную систему элементарной геометрии, что она почти в неизменном виде просуществовала многие столетия. Евклид придал геометрии исключительную логическую строгость и безукоризненность. Вся его система геометрии многие века считалась образцом научной системы; ей подражали самые крупные математики, физики, механики и даже философы последующих времен.

Древние характеризуют Евклида как человека чрезвычайно абстрактной мысли, презрительно относящегося к практическим вопросам! Существует предание о том, что однажды к Евклиду подошел юноша и попросил, чтобы он взял его в ученики, при этом юноша спросил Евклида, какую пользу он получит, изучив геометрию. Согласно преданию, Евклид повернулся к своему рабу и презрительно сказал: "Дай этому человеку 3 обола (древняя монета), он ищет от геометрии пользы". Возможно, что это - только анекдот, тем не менее он правильно характеризует аристократизм ученых александрийского периода, и, возможно, этот анекдот характеризует не столько Евклида, сколько господствующую идеологию того времени.

"Начала" Евклида являются одним из математических оснований классической физики и фундаментом современной элементарной геометрии.

В александрийский период получили свое развитие и элементы высшей математики. 3десь большая заслуга принадлежит Архимеду (287-212 до н. э.), решившему труднейшие математические проблемы своего времени - вычисление площадей криволинейных фигур. Однако развивающиеся элементы высшей математики не были приведены еще в систему; это было сделано гораздо позже И. Ньютоном и Г. Лейбницем в XVII в.

Учение Архимеда о равновесии тел представляет собой объединение и развитие знаний, накопленных древнегреческой наукой о равновесии тел к III в. до н.э., их систематизацию и оформление в самостоятельную научную область - статику.

Центральное место в учении Архимеда занимают теория рычага, при построении которой использован аксиоматический метод, и теория равновесия тел в жидкости (гидростатика), включающая в себя доказательство ряда теорем, в том числе - закона Архимеда.

Подход Архимеда к физическим проблемам основан на простых геометрических доказательствах, так что его можно считать родоначальником математической физики, которой он посвятил трактаты "О равновесии плоских тел" и "О плавающих телах".

С начала развития нашей эры в развитии науки начинается упадок. Этот упадок объясняется все убыстряющимся разложением рабовладельческого общества, которое сопровождалось большими потрясениями. Вместе с разложением рабовладельческого строя в Европе разлагаются и гибнут античная культура и наука.