Сторінка
5

Точні і природничі науки в античній Греції

У згадці про архімедівський скляний глобус, що міститься в одній з поем Клавдіана, написаною близько 400 р., говориться також про «замкнутий усередині дух», який підтримує глобус в постійному русі. Значення слова «дух», що має тут, найімовірніше, сенс рушійної сили, пояснювалося ученими по-різному. Так, наприклад, польський єзуїт Коханьський, сучасник Яна Амоса Коменського, приймав його за «парацельсів астральний газ». Правдоподібніші відомості про цей глобус наводяться Цицероном в його творі «Про державу». Сучасні ж дослідники античної техніки вважають, що для обертання архімедова глобуса використовувалася сила води, що падала.

Передумови та періоди розвитку природничих наук в античній Греції

Головним досягненням астрономії древніх греків слід вважати геометризацію Всесвіту, що включає не лише систематичне використання геометричних конструкцій для представлення небесних явищ, але і строгий логічний доказ тверджень за зразком геометрії Евкліда.

Домінуючою методологією в античній астрономії була ідеологія «порятунку явищ»: необхідно знайти таку комбінацію рівномірних кругових рухів, за допомогою яких може бути змодельована будь-яка нерівномірність видимого руху світил. «Порятунок явищ» мислився греками як чисто математичне завдання, і не передбачалося, що знайдена комбінація рівномірних кругових рухів має яке-небудь відношення до фізичної реальності. Завданням фізики вважався пошук відповіді на питання «Чому»?, тобто встановлення істинної природи небесних об'єктів і причин їх рухів виходячи з розгляду їх субстанції і діючих у Всесвіті сил; застосування математики при цьому не вважалося необхідним.

До нас дошли тільки дві спеціалізовані астрономічні праці цього періоду, трактати «Про сферу, що обертається», та Про схід і захід зірок» Автоліка з Пітани – підручники по геометрії небесної сфери, написану в близько 310 року до н. е. До них примикає також поема Феномени Арата з Сол (написана, втім, в першій половині III століття до н. е.), де міститься опис старогрецьких сузір'їв (поетичне перекладення праць Євдокса Кнідського (IV, що не дійшли до нас, століття до н. е.).

Питання астрономічного характеру часто зачіпаються в працях старогрецьких філософів : деяких діалогах Платона, трактатах Аристотеля. Праці філософів більше раннього часу (досократиків) до нас дійшли тільки в дуже уривчастому виді через другі, а то і треті руки.

Прагнення пошуків математичних закономірностей в природі було сильною стороною італійців. Характерна для італійців пристрасть до ідеальних геометричних фігур дозволила їм першими припустити, що Земля і небесні тіла мають форму кулі і відкрити дорогу до додатка математичних методів до пізнання природи. Проте вважаючи небесні тіла божествами, вони практично повністю вигнали з небес фізичні сили.

Структура Всесвіту по Аристотелю. Аристотель розділив Всесвіт на дві радикально різні частини, нижню і верхню (підмісячну і надмісячну області, відповідно).

Згідно з Аристотелем, кожному виду матерії відповідає своє природне місце в межах Всесвіту: місце елементу землі – в самому центрі світу, далі слідують природні місця елементів води, повітря, вогню, ефіру. Для підмісячного світу був характерний рух по вертикальних прямих лініям; такий рух повинен мати початок і кінець, що відповідає тлінності усього земного. Якщо елемент підмісячного світу вивести зі свого природного місця, він прагнутиме потрапити на своє природне місце. Так, якщо підняти жменю землі, природним для неї буде рух вертикально вниз, якщо розпалити вогонь – вертикально вгору. Оскільки елементи землі і води у своєму природному русі прагнули вниз, до центру світу, вони вважалися абсолютно важкими; елементи повітря і вогню прагнули вгору, до межі підмісячної області, тому вони вважалися абсолютно легкими. Досягши природного місця рух елементів підмісячного світу припиняється. Усі якісні зміни у підмісячному світі зводилися саме до цієї властивості механічних рухів, що відбуваються в нім. Елементи, прагнучі вниз (земля і вода) є важкими, прагнучі вгору (повітря і вогонь) – легенями. З теорії природних місць виходило декілька найважливіших наслідків: кінцівка Всесвіту, неможливість існування порожнечі, нерухомість Землі, єдність світу.

Хоча Аристотель не називав небесні світила богами, він вважав такими, що їх, що мають божественну природу, оскільки для складового їх елементу, ефіру, характерний рівномірний рух по колу навколо центру світу; цей рух є вічним, оскільки на колі немає ніяких граничних точок.

Практична астрономія. До нас дійшла тільки фрагментарна інформація про методи і результати спостережень астрономів класичного періоду. Виходячи з доступних джерел, можна припустити, що одним з основних об'єктів їх уваги був схід зірок, оскільки результати таких спостережень можна було використати для визначення часу вночі.

Починаючи з Фалеса Мілетського інтенсивно спостерігалися також явища, пов'язані з Сонцем : сонцестояння і рівнодення. Згідно зі свідченнями, що дійшли до нас, астроном Клеострат Тенедоський (близько 500 р. до н. е.) першим в Греції встановив, що сузір'я Овна, Стрільця і Скорпіона є зодіакальними, тобто через них проходить Сонце у своєму русі по небесній сфері. Самим раннім свідоцтвом знання греками усіх зодіакальних сузір'їв є календар, складений афінським астрономом Євктемоном в середині V століття до н. е. Той же Євктемон уперше встановив нерівність пір року, пов'язану з нерівномірністю руху Сонця по екліптиці. По його вимірах, довжина астрономічної весни, літа, осені і зими складає, відповідно, 93, 90, 90 і 92 днів (насправді, відповідно, 94,1 день, 92,2 дня, 88,6 днів, 90,4 дня). Набагато більш висока точність характеризує виміри Калліппа з Кізіка, що жило століття опісля : за його даними, весна триває 94 дні, літо 92 дні, осінь 89 днів, зима 90 днів.

Старогрецькі учені фіксували також появи комет, покриття планет місяцем.

Для числення часу вдень, очевидно, часто використовувався сонячний годинник. Спочатку був винайдений сферичний сонячний годинник (скафе), як найбільш прості. Удосконалень конструкції сонячного годинника також приписувалося Евдоксу. Ймовірно, це був винахід одного з різновидів плоского сонячного годинника.

Пояснення астрономічних явищ і природи небесних тіл. Анаксагор з Клазомен (V століття до н. е.) першим припустив, що місяць світить відбитим світлом Сонця і на цій основі уперше в історії дав правильне пояснення природи місячних фаз і сонячних і місячних затемнень. Сонце Анаксагор вважав велетенським каменем (величиною з Пелопонес), розжареним за рахунок тертя об повітря (за що філософ трохи не піддався страті, оскільки ця гіпотеза була злічена державній релігії, що суперечить). Ємпедокл вважав Сонце не самостійним об'єктом, а відображенням на небозводі Землі, освяченою небесним вогнем. Піфагорієць Філолай вважав, що Сонце є прозорим сферичним тілом, що світиться тому, що заломлює світло небесного вогню; те, що ми бачимо в якості денного світила, це зображення, що виходить в атмосфері Землі. Деякі філософи (Парменид, Ємпедокл) вважали, що яскравість денного неба обумовлена тим, що небозвід складається з двох півсфер, світлою і темною, період звернень яких навколо Землі складає добу, як і період звернення Сонця. Арістотель вважав, що випромінювання небесних тіл, що приймається нами, породжується не ними самими, а повітрям (частиною підмісячного світу), що нагрівається ними.