§ 2 Античная натурфилософия

Представляется мне, что для начала должно разграничить вот какие две вещи: что есть вечное, не имеющее возникновения бытие и что есть вечно возникающее, но никогда не сущее. То, что постигается с помощью размышления и рассуждения, очевидно, и есть вечно тождественное бытие; а то, что подвластно мнению и неразумному ощущению, возникает и гибнет, но никогда не существует на самом деле.

Платон. Тимей

Философы Древней Греции

Основным истоком современного естествознания является философская мысль Древней Греции. Разумеется, жители Эллады создавали свои представления не на пустом месте. Глубокие и обширные знания об окружающем человека мире существовали и использовались в ещё более давние времена, например в Вавилоне, Египте и Китае. Такие изобретения, как обожжённый кирпич, гончарный круг и колёсный экипаж, были известны уже более чем за три тысячи лет до н. э. Во втором тысячелетии до н. э. люди уже использовали весы, циркуль, рычаги, водяные часы, умели выплавлять и обрабатывать металлы, перемещаться по воде с помощью вёсел и парусов. Значительные успехи были достигнуты в медицине и сельском хозяйстве: широко использовались всевозможные лечебные снадобья и хирургические вмешательства, люди умели орошать и осушать земли и использовали искусственное опыление сельскохозяйственных растений.

Создаётся, однако, впечатление, что эти технические достижения не возникли в результате применения каких-либо научных знаний или теорий. Скорее наоборот – попытки осознать окружающий мир, нарисовать его общую картину появились в результате практического использования технических изобретений. Разумеется, древние вавилоняне и египтяне великолепно ориентировались в астрономии, могли очень точно рассчитывать движение Солнца, Луны и планет и измерять время, но и эти знания носили чисто практический характер и никак не были связаны с пониманием устройства мира, объяснение которого целиком было отдано религии. При этом ни в коем случае не надо думать, что техника и религия находились в каком-либо противоречии. Наоборот, жрецы в храмах часто прекрасно совмещали богословские рассуждения и религиозные обряды с занятиями астрономией и техникой. Но то, что можно назвать именно наукой, т. е. целостное объяснение всех накопленных сведений, позволяющее предсказывать явления и влиять на них, появилось только в середине первого тысячелетия до н. э. в Греции.

Общие знания и рассуждения об устройстве мира в Древней Элладе называли философией, что в переводе на русский язык означает «любовь к мудрости» или, как говорили в России до XIX в., «любомудрие». Считается, что впервые слово «философ» употребил древнегреческий мудрец и известный математик Пифагор, живший в конце VI – начале V в. до н. э. (рис. 3). Как пишет другой, более поздний греческий философ Диоген:

«Философию философией (любомудрием), а себя философом (любомудром) впервые стал называть Пифагор… мудрецом же, по его словам, может быть только Бог, а не человек. Ибо преждевременно было бы философию называть «мудростью», а упражняющегося в ней – «мудрецом», как если бы он изострил уже свой дух до предела; а философ [ «любомудр»] – это просто тот, кто испытывает влечение к мудрости».

Рис. 3. Пифагор

Ранние греческие философы всегда отдавали предпочтение рассуждениям перед фактами. Такая точка зрения проистекала из того, что ими руководила уверенность в том, что мир устроен абсолютно правильно и гармонично. Само слово «космос» означает порядок или красоту в противоположность необустроенному первобытному хаосу. Логические рассуждения, как и числа, всегда абсолютно строги, не подвержены случайным изменениям, а потому истинны. Факты же испытывают искажения из-за случайных вмешательств или ошибок в наблюдении. Поэтому, как рассказывают, философ Зенон с палкой набросился на другого философа, осмелившегося противопоставить формальной логике реальные факты. Вершиной этих философских представлений стало учение Платона (427–347 до н. э.), оказавшего, как мы впоследствии увидим, сильное влияние и на естествознание Нового времени (рис. 4). Платон считал, что существует вечный, неизменяющийся мир идей, который служит прообразом нашего реального материального мира, подверженного вечному изменению. Каждая вещь имеет свой идеальный вечный прообраз (эйдос), в соответствии с которым она строится. Наблюдения за явлениями реального земного мира позволяют высказывать предположения о мире идей, познание которого через человеческую душу и является главной целью философии.

Рис. 4. Платон

Аристотель как основатель натурфилософии

Ученик Платона Аристотель (384–322 до н. э.) хотя и воспринял в значительной мере мысли своего учителя, но существенно их переосмыслил (рис. 5). Он перенёс основное внимание с небес на землю, т. е. попытался объяснить предметы и явления с позиций, доступных человеческому наблюдению. Именно его считают основателем натурфилософии, из которой с течением веков и развилась современная наука.

Рис. 5. Аристотель

К этому времени слово «философия» утратило буквальный смысл «любви к мудрости», а стало означать примерно то же, что оно означает и в наше время – знание, учение. Слово же «натурфилософия» включает корень, происходящий от латинского слова «натура», т. е. «природа», и означает философию природы, а название нашего предмета «естествознание» есть точный перевод на русский язык вышедшего из употребления слова «натурфилософия»[1].

Аристотель, конечно, не называл своё учение натурфилософией, поскольку не использовал латинский язык. Этот термин, вернее его первую часть, перевёл на латынь спустя несколько веков римский философ Сенека. В оригинале же Аристотель использовал слово «физика», что по-гречески тоже означает «знание о природе». В отличие от своих философских предшественников, в частности Пифагора и Платона, Аристотель в своей физике (или натурфилософии) обращает главное внимание не на управляющие Миром божественные принципы, а на наблюдения и эксперименты. Этот философ сам провёл множество таких наблюдений и экспериментов, исследуя всё: от падения предметов до внутреннего устройства растений и животных. В трудах Аристотеля содержатся сведения из области музыки, метеорологии; он высказывает правильные мысли о распространении звука в воздухе, делает попытку опытным путём определить вес воздуха, размышляет о распространении света и т. д.

Особое внимание Аристотель уделял движению, под которым он понимал любое количественное и качественное изменение, т. е. толковал его шире, чем это принято в современной физике. Поэтому он утверждал, что в природе всё движется. Аристотель пытался разобраться в причинах движения, однако совершил при этом много ошибок, так как понятия точного эксперимента в его время ещё не существовало.

Так, заметив, что в природе есть тела, которые падают вниз, и тела, которые поднимаются вверх (например, дым или огонь), он делает заключение, что тяжёлые тела естественно стремятся к своему месту, находящемуся в центре Земли, а лёгкие стремятся вверх – к поверхности мировой сферы. Во всех случаях тела стремятся «к своему естественному месту». Аристотель, как и большинство его современников, считал, что все предметы состоят из смеси четырёх основных элементов (первоэлементов): земли, воды, воздуха и огня. Каждый из этих элементов в силу своей природы стремится занять своё место: ниже всего расположена тяжёлая земля, над ней вода, ещё выше – воздух, а выше всех находится огонь. Поэтому те предметы, которые содержат много земли, падают вниз, а те, в которых преобладает огонь, стремятся вверх.

Аристотель также предполагал, что скорость движения тела прямо пропорциональна действующей на него силе и обратно пропорциональна сопротивлению окружающей его среды. До открытия закона инерции это казалось очевидным: две лошади могут везти повозку быстрее, чем одна. Но каким же образом поддерживается движение брошенного предмета? И Аристотель придумывает замысловатую теорию, согласно которой брошенное тело непрерывно подталкивается воздухом, стремящимся занять своё место, освобождаемое летящим телом.

Таким образом, Аристотель не сумел разработать точных методов исследования и прибегнуть к той степени абстракции, которая характеризует современную науку. Поэтому его выводы во многом были ошибочны, что, однако, не умаляет колоссальную роль учёного в истории естествознания.

Проверьте свои знания

1. Какие технические изобретения были сделаны во втором тысячелетии до н. э.?

2. Что в переводе на русский язык означает слово «философия»? Кто впервые использовал это понятие?

3. В чём заключаются отличия философии Аристотеля от философии Платона?

4. Каким термином Сенека заменил использовавшееся Аристотелем понятие «физика»?

Задания

Покажите, какие основания были у Аристотеля утверждать, что скорость движения предмета зависит от действующей на него силы. Для этого возьмите динамометр, прикрепите его к какому– либо предмету и, двигая его по шершавой поверхности, отмечайте зависимость между скоростью движения и показаниями динамометра.