Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Практическая работа'
Исследование химического состава снежного покрова является обязательной частью изучения процессов загрязнения окружающей среды. В последние годы особ...полностью>>
'Методичні рекомендації'
Дитинство – це важливий і неповторний період формування особистості. Саме в цей період дитина формується фізично, психічно, інтелектуально, здобуває ...полностью>>
'Конкурс'
Якісна національна освіта – це, перш за все, висококваліфікований педагог, який має всі можливості для самовдосконалення, новаторства, творчості. Наш...полностью>>
'Реферат'
Найрізноманітніші науки займаються вивченням еволюційного розвитку організмів, досліджуючи різні аспекти. Викопні рештки рослин І тварин, що Існували...полностью>>

В. М. Найдыш Концепции современного естествознания (2)

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

В.М.Найдыш

Концепции современного естествознания

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по гуманитарным специальностям

ГАРДАРИКИ

Москва, 2001

УДК 50(075.8)

ББК 20

Н20

Рецензенты:

доктор философских наук, профессор В.Н. Князев;

кафедра философии и методологии науки МГУ им. М.В. Ломоносова

Найдыш В.М.

Н20 Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. -- М.:Гардарики,2001.-476с.

ISBN 5-8297-0001-8 (в пер.)

Естествознание, являясь основой всякого знания, всегда оказывало на раз­витие гуманитарных наук значительное воздействие своими методами, методо­логическими и мировоззренческими установками и представлениями, образами и идеями. Особенно мощным является такое воздействие в настоя­щую эпоху. Фундаментальная подготовка специалистов в гуманитарных облас­тях знания уже немыслима без ознакомления их с историей и современным состоянием естествознания.

Представлена широкая панорама как истории естествознания, так и основ­ных элементов современной естественно-научной картины мира, мировоззрен­ческих и методологических представлений, формирующихся в нашу эпоху в недрах естествознания.

Адресована студентам, аспирантам, преподавателям гуманитарных факуль­тетов и вузов страны.

В оформлении переплета использован фрагмент картины Рене Магритта «Стрела Зенона» (1964)

УДК 50(075.8)

ББК 20

ISBN 5-8297-0001-8 ©УИЦ «Гардарики», 1999

© Найдыш В.М., 1999

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 знании, идей, образов, представлений от естественных наук к гуманитарным и от гуманитарных к естественным, о теснейшем взаимодействии между науками о природе и науками об обществе и человеке. Особен­но важную роль это взаимодействие играло в периоды научных рево­люций, т.е. глубинных преобразований способов познания, принци­пов и методов научной деятельности.

Естествознание всегда оказывало значительное воздействие на развитие гуманитарных наук как своими методологическими уста­новками, так и общемировоззренческими представлениями, образа­ми и идеями. Особенно мощным это воздействие стало сейчас — в эпоху научно-технической революции, радикального изменения от­ношения человека к миру, к природе, глобальных интеграционных процессов как в науке, так и в духовной культуре в целом. Подготовка современного специалиста-гуманитария с широким базовым образо­ванием уже немыслима без ознакомления его с историей и современ­ным состоянием естественно-научного познания. Все это делает не­обходимым введение в учебные планы подготовки специалистов по гуманитарным отраслям науки курса «Концепции современного есте­ствознания», который призван дать широкую панораму как истории естествознания, так 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 ориентиров, установок и ценностей рационалистического отношения к миру, природе, обществу, человеку. Это очень важно именно в наше время, когда накатывается новая очередная истори­ческая волна мифологизации культуры, массовое сознание ремифологизируется, в нем все чаще ставятся под сомнение достижения, ценности 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 цивилизация. Ведь безбреж­ный скептицизм, так же как и безбрежный догматизм, является мощ­ным тормозом экономического, общественного и культурного раз­вития.

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 современной физической картине мира как о системе фундаментальных знаний об основаниях целостности и многообразия природы, которые определяют облик современного естествознания;

формирование представлений о современной астрономической картине мира, которая самым непосредственным образом определя­ет содержание современного научного миропредставления и миро­воззрения;

получение представлений о современной биологической картине мира, о преемственности природных систем, их развития от нежи­вых к живым (к клетке, организму, человеку, биосфере и обществу);

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

формирование представлений о принципах универсального эво­люционизма и синергетики и их возможных приложениях к анализу процессов, протекающих не только в природе, но и обществе;

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 др.

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

ВВЕДЕНИЕ

Естествознание как отрасль научного познания

Наука — это 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, и прежде всего достижений естествознания. Научная картина мира всегда была и важнейшей составной частью мировоззрения человека. Научное понимание природы, особенно в настоящую эпоху, существенно определяет и содержание внутреннего духовного мира человека, сферу его представ­лений, ощущений, переживаний, динамику его потребностей и интересов.

B.I. Понятие культуры

Культура — одна из важнейших характеристик человеческой жизне­деятельности. 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.

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 целый грандиозный, колоссальный 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, наконец, — 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 было освоено человеческим трудом, которое 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 работе, 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 всей человеческой истории многими поколениями создан грандиозный мир материальной культуры. Особенно контрастно он проявляется в условиях городов. Составные элементы материальной культуры—дома, улицы, заводы, фабрики, транспорт, коммунальная инфраструктура, учреждения быта, снабжения продуктами питания, одеждой и др. — 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.

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, т.е. потребностей в развитии, совершен­ствовании внутреннего мира человека, его сознания, психологии, мышления, знаний, эмоций, переживаний и др. Существование ду­ховных потребностей в конце концов и 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 др., которые воплощаются в своих особых материальных носителях. В качестве таких носителей выступают: язык (универсальный и исторически первый материальный носитель мысли), книги (древности — папирусы, рукописи), произведения искусства (картины, архитектурные сооружения, скульптуры и др.), графики, чертежи и др.

В народе говорят: не хлебом единым жив человек. Другими словами, жизнь человека состоит не только и не столько в удовлетворени 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 новых элементов духовной культуры. В таком случае человек становится ТВОРЦОМ культуры, а его деятельность — творческой. В создании новых элементов духовной культуры проявляется высшее предназначение человека.

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 cyти своей ценностными, но содержащими и некоторый познавательнь 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.З. 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 даже религии.

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 др.

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 как бы «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 фундаментальных законов, позволяющих объяснять множество фактов, с формулированием базовых принципов, на которых создается фундаментальная теория, и др. В математике и астропомии такой переход совершился еще в античности, физике — в XVII, в химии — в XVIII в., биологии — в XIX в. и т.д.

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: понятиях, категориях, законах, гипотезах, теориях, научной картин мира и др. Оно дает возможность предвидения и преобразовани 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, физическа химия, химия, геохимия, геология, география, биохимия, биология антропология и др.), социальные науки (история, археология, этнография, экономика, статистика, демография, науки о государстве и 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.

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 естественно-научного 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 *. 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 существованием данной проблемы и оценкой ее важности.

* Сноу Ч. Две культуры. М., 1973.

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 60—70-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 Ч. 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 абсолют­но друг друга. Ученый должен обладать способностью не только к понятийному, но и к образному творчеству, а значит, обладать тон­ким художественным вкусом *. Так, многие ученые прекрасно разби­раются в искусстве, живописи, литературе. Играют на музыкальных инструментах, стремятся к глубокому переживанию прекрасного. 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 типические художественные образы, предполагающие процесс обобщения, по­знания действительности. Таким образом, познавательный момент органично присущ искусству, вплетен в производство способов образного переживания мира. Интуиция и логика присущи 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.

* 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, и 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. С другой стороны, биологические знания помога­ют инженерам создавать новые типы автоматических устройств и проектировать новые поколения авиационной техники. Единство наук определяется в конечном счете материальным единством мира.

Естествознание, являясь основой всякого знания, всегда оказыва­ло влияние на развитие гуманитарных наук (через методологические установки, общемировоззренческие представления, образы, идеи и др.). Особенно значительно это воздействие в век современной научно-технической революции. 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 громадной массы источников, фактов и др. Широко применяются естественно-научные методы и принципы в психологии. 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.

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 организации деятельности. Понятие метода тесно связано с понятием методологии. Методология -это наука о закономерностях, которым подчиняется метод деятельности, о происхождении, сущности методов, их эффективности. Meтодология 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 XVII в. Ф. Бэкона, научный метод подобен фонарю, освещающему дорогу бредущему в темноте путнику. Объясняя значение научного метода, Ф. 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.

Научный метод выступает и как форма опосредования познания и практики. Метод объединяет теорию и практику, так как аккумулирует обобщенный практикой исторический опыт познания мира Такой опыт и позволяет методу направлять процесс познания, по строение научных теорий.

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 основным уровням 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 происходит накопление, фиксация, группировка и обобще­ние исходного материала для построения опосредованного теорети­ческого знания.

К эмпирическому уровню относятся 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 напряженной мыслитель­ной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фак­тов, в которой применяются различные приемы мышления (анали­тические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и др.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении.

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 и методы по­знавательной деятельности 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; различимые 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 некоторой целостной предметной области, объяснение эмпирически выявленных закономерностей и предсказание новых закономерностей. Теория обладает особым высшим 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. Cyществуют 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 формулируется ряд гипотез, в которых 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 научных сил.

Являясь результатом многократного обобщения знания и aбcтрагирования действительности, теория находится в очень непростых отношениях со своим объектом. Современные теории в физико-тематическом естествознании являются абстрактными и формализованными конструкциями, связи которых с реальными объектами проследить очень сложно. Поэтому любая такая теория должна подняться логико-гносеологической процедурой, обратной aбcтрагированию, — 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 в некое качественно новое целое. 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 XX в. эта роль постепенно пере­ходит 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 непосредственных истоков научной картины мира.

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 фундаментальной научной теории, которая служит обоснованием этой картины мира. 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 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 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 др.) может быть представлена как история формирован 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. и др.

Революции в естествознании связаны с изменениями способа познания. Научная революция — это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, отражающий более глубинные связи и отношения природы. В ходе научной революции происходит, выделение качественно нового типа объектов, резкое изменение системы методологических установок познания, идеалов познания, критериев оценки результатов познания, имеет место критика старых и утверждение новых ценностей познания. Научная революция имеет свою структуру, основные этапы развития *.

* См.: 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.

Второй этап научной революции 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 делостность завершается период научной революции и начинается период эволюционного развития науки.

На эволюционном этапе своего развития наука опирается на сло­жившийся в ходе научной революции новый способ познания (пара­дигму, фундаментальную теорию), основания которого принимают­ся учеными уже без существенной критики как новый, мощный и действенный инструмент познания.

Часть первая

Основные исторические периоды развития естествознания

1. НАКОПЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ В СИСТЕМЕ ПЕРВОБЫТНОГО СОЗНАНИЯ

Как мы уже отмечали, наука — это определенная историческая форма незнания. Она складывается в древнегреческой цивилизации в первом тысячелетии до н.э. как результат длительного развития познавательной деятельности в эпоху первобытной родо­вой общины и первых цивилизаций Древнего Востока.

Накопление донаучных рациональных знаний о природе началось еще в перво­бытную эпоху.

Следует отметить, 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» *. Многие данные говорят о том, что потребность познания — одна из фундаментальных потребностей человека, начиная с эпохи верхнего палеолита.

* 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.

Первобытный человек поразительно 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 др. 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 xopoшо 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. Первобытный человек хорошо знал повадки животных, что позволило ему позднее перейти к одомашниванию животных (доместикации). Первым таким животным была собака, оказывавшая существенную помощь на охоте. (Развитие доместикации позднее привело к переходу от присваивающего хозяйства к производящему.) Первобытный человек хорошо ориентировался и в свойствах растений, особенно лечебных и токсических. На основе векового опыта народов были накоплены достаточно точные и ширные 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, 4 которых использовалось еще и в лечебных целях.

Первобытный человек не только накапливал знания о флоре и фауне, но и пытался их классифицировать. Так, ботанический словарь племени хануну (Филиппины) достигает двух тысяч названий; тысячи видов насекомых объединены в 108 групп, и каждая имеет свое название *. У первобытных племен Австралии также были разви­ты сложные системы классификаций родства.

* 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 и анатомию человека. В дале­кой древности зародилась и первобытная медицина, вырабатыва­лись разнообразные средства лечения и самолечения, даже приемы примитивной хирургии: перевязка, лечение ран и переломов, выви­хов, вплоть до хирургических операций на черепе.

Первобытная культура синкретична, в ней еще тесно переплета­ются познавательная, эстетическая, предметно-практическая и дру­гие виды деятельности. Интересна, например, 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.

1.2. Зарождение счета

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 *.

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

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

Первая — это 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.

Вторая важная предпосылка — природные ритмы, в особенности взаимосвязи ритмов человеческого организма (включая и его физиологические ритмы) с ритмами природной среды.

И третья важная предпосылка — познавательная процедура сравнения, выделения качественно определенных характеристик природных предметов и соотнесение их между собой. Процедура сравнения исторически сложилась на базе психики высших приматов еще в условиях первобытного стада.

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 выделения и запоминания качественных признаков вещей. (По этнографическим cвидетельствам, оленеводы Северной Азии, не умея пересчитать количество оленей в стаде, состоящем 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. Такие процедуры постоянно возникали в условиях уравнитель­ного распределения внутри общины, а также в условиях 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 др.), раковины, палочки, камешки и др. Для измерения времени наиболее удобны природные ритмы, их совпадение с ритмами человеческого организма, ритмами хозяйственной 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. Заметим, что в каждой родовой общине складывались свои системы счета.

Следующий исторический этап развития количественных поня­тий (систем 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 значения абстрактных количест­венных отношений. 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. Одна из характерных особенностей данного этапа состояла в том, что он непосредственно способствовал зарождению древнейших аст­рономических представлений, первобытной астрономии.

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.

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 20—30 лет археологами накоплен значительный материал, позволяющий утверждать, что еще в палеолите происходило накопление астрономических знаний. В верхнепалеолитических стоянках в разных частях Европы и Азии найдены наскальные изображения, браслеты, пряжки, изделия из бивня мамонта и т.п., которые содержат ритмически повторяющиеся нарезки и ямки. Анализ этих изображений показал, что их структура и подразделения соответствуют лунным циклам, т.е. они представляют собой древнейшие формы первобытного календаря (10 лунных месяцев около 280 суток). Например, браслеты устроены так, что особым образом выделяется число 7. (Ведь 7 суток — длительность одной фазы Луны.)

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.). В верхнем палеолите (40—10 тыс. лет назад) астральные рисунки усложняются, отражая довольно сложные закономерности поведения Луны, Солнца и др. Около 20 тыс. лет назад существовали определенные приемы счет времени по Луне и Солнцу. 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 возникают в синкретическом единстве.

Календарь для людей верхнего палеолита был не самоцелью, средством решения практических задач, концентрировавшихся вокруг промысла, быта и воспроизводства родовой общины. Ритмика природы (астрономических явлений), ритмика организма человек и ритмика производственной деятельности первобытного социального коллектива связывались между собой. Периоды интенсивного промысла требовали единой регламентации поведения членов родовой общины. Эти периоды чередовались с периодами снятия запретов и сезонными празднествами, т.е. с другой формой поведения. Жизнь охотничьей общины была тесно связана также с циклическими изменениями живой природы, одним из которых были сроки беременности основных видов промысловых животных. Для перво­бытного человека фундаментальными основами бытия выступали циклическая динамика промысловой, производственной деятельнос­ти и динамика воспроизводства человеческого коллектива. Причем 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 палеолите. Об этом свидетельствует, в частности, одинаковые наименования ряда созвездий у народов Австралии, индейцев Америки, коренного населения Сибири и в античном Средиземноморье.

Астрономическое познание зарождалось не только в единстве с биологическим, но и в единстве с математическим знанием. Число не имело тогда еще своего 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. Интересно, например, отметить, что 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.

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). Кроме того, 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).

Среди множества разнообразных систем счета (после длительногo 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 «дотеортический» способ обобщения, систематизации стихийно-эмпирических, обыденных знаний.

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 и выражала собой мифологическую картину мира.

В качестве оснований, связывающих между собой наглядные образы в мифологии, выступали аналогии с самим человеком, с кровно-родственными связями первобытной общины. Человек переносил 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 не только высокая эмоционально-аффективная напряженность, но и значительный динамизм вообра­жения, иконическая полнота воспроизведения содержания памяти, синкретичность и полифункциональность наглядно-чувственных об­разов.

Своеобразие мифологии в том, что она не нацелена на выявление объективных закономерностей мира. Миф выполняет функцию уста­новления идеального (не осознаваемого как реальное) равновесия между родовым коллективом и природой. В мифе нет различия между реальным и сверхъестественным. И 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 как бы поддерживает­ся некоторая гармония, равновесное отношение.

В мифологическом понимании мира случайное, хаотическое, еди­ничное, неповторимое не противостоит необходимому, закономер­ному, повторяющемуся. В мифологии 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 (учитывающие не столько объективные мерты предмета, сколько субъективные особенности ситуации пове­дения). В мифологии имеет место неполная обратимость логических операций (если А + В = С, то для первобытного сознания (С-В) может быть и не равно А). Как следствие этой черты — 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 и еще ряд черт — 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 как суще­ственных, так и несущественных) и др.

Этнографические исследования показали, что в системе нагляд­но-образного мышления предметы классифицировались не путем ло­гических операций, а через наглядные представления об участии предметов в практической ситуации. Так, в наглядно-образном мыш­лении, во-первых, имело место недоверие к исходной посылке силло­гизма, если она не воспроизводит наглядный личный опыт; во-вто­рых, посылка силлогизма не имела для испытуемых всеобщего харак­тера и трактовалась как частное положение; в-третьих, силлогизм легко распадался в испытуемых на три независимых, изолированных частных положения, не связанных в единую логическую систему; в-четвертых, вопросы, направленные на анализ личных качеств ис­пытуемых, либо вовсе не воспринимались, либо относились к мате­риальному положению или бытовым ситуациям, в которые был вклю­чен испытуемый.

Мифологическое мышление еще не может обеспечивать логико-понятийное освоение объективных связей и отношений мира. Но в то же время миф есть и некоторое особое объяснение мира. Его особенность определяется прежде всего своеобразными 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 существует также свое, особое мифологическое время и мифологическое пространство.

Мифологическое время — это некое далекое прошлое, которое каче­ственно отличается от настоящего, от современности. Вместе с тем мифологическое прошлое — 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 данный 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 и др.).

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

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. Внешние отношения природной среды воспро­изводятся мифом в виде бинарно-ритмических оппозиций. Среди них: пространственно-временные (день — ночь, верх — низ, право — лево, небо — земля и др.); социальные (мы — они, старшие — младшие и др.); на стыке природного и культурного миров (огонь — вода, вареное — сырое и др.), цветовые (красное — белое — черное и др.) и проч.

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 выступали 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 отражена некоторая система протоморальных 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; так, Земля мыслилась как огромный космический зверь. Это было так называемое зооморфное виде­ние мира. В соответствии с ним Земля, Вселенная произошли из тела животного. В качестве такого животного выступали мамонт, бык, лошадь, черепаха, огонь, кит, птицы и т.п. Зверей рассматривали как демиургов (творцов) мира. Каждое из этих животных являлось тотемом, олицетворявшим данный род.

Например, в древнеиндийских сочинениях присутствует изобра­жение Вселенной в образе жертвенного коня: «Утренняя заря — это голова жертвенного коня, солнце — его глаз, ветер — его дыхание... небo — его спина, воздушное пространство — его брюхо, земля — его рот, 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» *. В северных народов Вселенная нередко изображалась в образе громадного лося. Леса рассматривались как шерсть огромного космическогo 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, отдельные из кото­рых имели распространение вплоть до сравнительно недавнего вре­мени.

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

Большое распространение в первобытных мифах имел также 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. В качестве таких частей выступали: верхушка (где живут духи и боги), столб (скрепляющий огромную махину космоса) 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). Н.В. Гоголь (большой знаток народных сказаний, легенд, фантастических обра­зов) 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» *.

* Гоголь Н.В. Собрание сочинений: В 6 т. М.. 1952. Т. 1. С. 57.

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 и был создан видимый мир. Так, в «Ведах», священных книгах Древней Индии, есть рассказ о Пуруше, первочеловеке, из частей которого появился мир, люди, касты людей и др.

В поздних мифологиях усложняются бинарно-ритмические оппо­зиции. В них 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. Такое представление 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 — Гемера. 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 поднялись к нему высокие Горы, рожденные Землей, и широко раз­илось вечно шумящее море. Уран (Небо) 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 ремеслa, 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. Таким образом, мифологическая космогония выступала как родоплеменная теория.

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. раздел 14), на смену которому пришло более развитое мифологическое сознание. Но в духовной ультуре первобытной родовой общины связь сознания с деятельностъю не исчезла, она лишь стала не прямой, непосредственной, а отосредованной. 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 действия 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.

Первобытный миф (в том числе и космогонический) не только рассказывался, но и воспроизводился ритуальными действиями (ри­туальными плясками, обрядами, 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, живот­ными, становились соучастниками творения Космоса из Хаоса.

Для первобытного человека происхождение Космоса из Хаоса — это не только (и не столько) «теоретическая» проблема, но и пробле­ма реальной, 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 приобщаться к этому могуществу и его использовать.

В магии первобытный человек видел важнейшее средство реше­ния тех проблем, с которыми сталкивался. Причем магические про­цедуры рассматривались не как нечто вторичное, 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:

• в о - п е р в ы х, на представление о том, что подобное произво­дит подобное (или следствие «похоже» на свою причину);

• в о - в т о р ы х, на представление о том, что 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.

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 *.

* Эта закономерность проявилась уже в первобытном обществе. Как показали этнокультурные исследования, преодоление традиционализма, консерватизма успешнее шло в тех обществах, где поощрялся активный манипуляционный подход к физическому миру, где оценка действия осуществлялась с точки зрения его результата. И менее успешно консерватизм изживался в тех обществах, где в дей­ствии, поступке прежде всего усматривали определенное личностное отношение к тем или иным членам коллектива.

С разложением первобытно-общинного строя магия не исчезла полностыо. 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. Определенное воздействие магии в эпоху возрождения испытывала на себе и наука.

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, противоворечивым процессом, растянувшимся на многие тысячелетия.

2.1. Становление цивилизации

2.1.1. Неолитическая революция

В X—IX тыс. до н.э. наметился 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. Хотя в мезолите стало более интенсивным собиратель­ство и были освоены приемы специализированной охоты, чему соответствовал, в частности, особый быт, позволявший создавать сезонные, периодически заселявшиеся поселения, тем не менее охота и собирательство постепенно исчерпывали свои возможнос­ти — им на смену пришли раннеземледельческие культуры. Все эти и другие связанные с ними изменения, включая и такой важный фак­тор, как накопление опыта и знаний, привели к кардинальному пере­вороту в системе материального производства, получившему назва­ние 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 челове­чка мясом (кроме того, молоком, сыром, шкурами, кожей, шерстью и др.). 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 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. 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 две ты­сячи лет позже, но тем не менее земледелие, по-видимому, 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. В VII—VI тыс. до н.э. в Средней Азии, Северной Африке и на Балканах были одомашнены продуктовые животные, поставщики мяса (мелкий рогатый скот, свиньи, коза, овца и др.). Несколько позже были одомашнены крупный рогатый скот, тягловые животные (осел, верблюд, северный олень, лошадь), которые были основным источни­ком механических усилий до появления первых машин.

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 конкретной (природной 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, а также высокая плотность населения, не позволявшая использовать традиционные способы добычи пищи, ставили человека перед необходимостью радикально изменять обстоятельства жизнедеятельнос­ти, способствовали появлению культурных и социальных инно­ваций.

В разных регионах земледелие возникало в различных природ­ных и социально-культурных условиях. Поэтому и первичные систе­мы земледелия были различными. 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 достигал достаточно высокого уровня — до 1200—1400 кг/га. В Древнем Шумере урожай с 1 га мог прокормить три семьи, а обработка такой площади занимала всего лишь 40—50 рабочих дней. Помимо лиманного 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 населения 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.). В дальнейшем этот комплекс дополнился и животными более крупных видов (буйволы, ламы, крупный рога­тый скот). Уход за скотом сводился к минимуму, скот находился пре­имущественно на вольном выпасе. В дальнейшем появилось стойло­вое содержание скота; и уже относительно поздно — кочевничество (номадизм). 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 эпоху неолита для передвижения саней и волокуш начали использовать домашних животных (лошадь была одомашнена в IV тыс. до н.э., а верблюд — в V тыс. до н.э.). Уже на самых начальных стадиях скотоводства стихийно возникает искусственный отбор лучших особей на племя.

В III тыс. до н.э. с появлением колесных повозок осуществился по пути революционный переворот в средствах транспорта. Скорость передвижения больших коллективов людей увеличилась почти в 10 раз (с 3,7 до 35—38 км/ч) и появилась возможность для далеких миграций значительных масс людей и даже целых этносов. Складываются 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.).

Продолжает значительно изменяться и 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 лепились 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 свое отражение и в первых письменных памятниках. Так, например, 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» *.

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

Важнейшим экономическим следствием перехода к системе про­изводящего хозяйства явилось возникновение регулярного избыточ­ного продукта. 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 — это продукт, кото­рый превышает минимально необходимые потребности человека и поэтому может свободно отчуждаться, не обрекая общину на гибель. Появление избыточного продукта было,величайшим революцион­ным актом в развитии производительных сил; оно создало предпо­сылки для коренного преобразования всей системы общественной жизни, перехода к цивилизации на основе общественного разделе­ния труда, эксплуатации, возникновения частной собственности, классов, отделения духовного производства от материального, ста­новления основных форм духовной культуры, в том числе и науки, естествознания *.

* Кроме того, избыточный продукт, концентрация значительных пищевых ресурсов в общине, возросший обмен, а вместе с ним и расширение экзогамии привели к значительному росту народонаселения. Этот рост народонаселения 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 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 км2. Не удивитель­но, ведь возникшее в результате неолитической революции скотоводство было продуктивнее охоты в 20 раз, а земледелие — продуктивнее собирательства в 400-600 раз.

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

Еще в палеолите, около 20 тыс. лет назад, в Костенках при произ­водстве темно-вишневых красок путем обжига в костре железистых конкреций из местных песков мелового периода получали в качестве побочного продукта железо. Но общественной потребности в производстве металлов 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. Пo-видимому, в V тыс. до н.э. начинается плавка медных руд, происходит освоение 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 основными медными и бронзовыми изделиями были не предметы хозяйственного назначения (чего, казалось бы, следовало ожидать), а предметы роскоши, престижа — бусины, иглы, пронизки, шилья и т.п., а также оружие. Для массового производства сельскохозяйственных орудий металла просто не хватало; кроме тогo, на ранних этапах становления металлургии престижное использование металлов было монополизировано знатью.

Первые зафиксированные археологами железные вещи восходят к первой половине V тыс. до н.э. (Иран) и IV тыс. до н.э. (Египет) были изготовлены методом ковки из метеоритного железа. Освоение рудного железа относят ко второй половине IV — первой половине III тыс. до н.э. (Анатолия). Существует мнение, что рудное железо могло быть вторичным продуктом медного металлургического производства, в котором железная руда использовалась в качестве флюса. 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. А 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.

Следует особо отметить, что для возникновения раннеклассовых отношений производство металла не являлось необходимостью. Ран­неклассовые отношения во многих регионах мира сложились на ос­нове дометаллургической, каменной технологии. Использование ме­таллов было побочной, вторичной стороной становления произво­дящего хозяйства, которая имела место далеко не везде; так, в Поли­незии классовое общество сложилось вовсе без употребления металла. В эпоху раннеклассового общества металлы использовались не только для совершенствования предметов хозяйственного назна­чения, сколько для производства предметов роскоши, престижа, ору­жия и транспортных средств. Создание черной металлургии, массо­вое производство и широкое использование железа стало важным фактором ускорения процессов классообразования, развития част­ной собственности, преобразования раннеклассового общества в зрелое классовое общество.

2.1.2. Рационализация форм деятельности и общения

Присваивающее хозяйство задавало тот тип отношения человека к миру, при котором человек являлся 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, природные 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 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 сфepe, которая обслуживала формы деятельности, но не затрагивало теx аспектов функционирования сознания, которые обеспечивали процессы общения. Первое должно было дополняться вторым: сфера познания, регулирующая формы общения, также должна была пере­краиваться с тем, чтобы отражать и воспроизводить ситуации опосредованного общения. Эта грандиозная историческая задача реали­зовывалась по мере становления и развития сначала форм обмена *, а затем и возникновения общественного разделения труда.

* 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. Исторически первой формой обмена выступал, 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 некоторые 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.

В первобытном родовом коллективе, в котором 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 первобытных распределительных отноше­ний, а также личностных и престижных отношений внутри рода, конкретный смысл которых определялся образами и символами ми­фологического сознания. Такое распределение выполняло двойную функцию — являлось средством обеспечения индивидуализирован­ных потребностей членов общины (в условиях коллективистского производящего хозяйства, первобытной кооперации каждый член общины получал свою долю в соответствии с его индивидуализиро­ванными потребностями) и одновременно средством выражения со­циального престижа в общине, укрепления внутриобщинных и меж­общинных связей.

Таким образом, в распределении уже были заложены предпосыл­ки обмена. С появлением устойчивого избыточного продукта, а также специализации родов, семей, индивидов и общин на отдельных видах труда, возрастанием значения межличностных связей, роли социаль­ного престижа коллективистское распределение постепенно преоб­разуется в устойчивый экономический обмен.

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 товаров 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 товарообмена вещи не создавались спе­циально для обмена, а становились товаром лишь тогда, когда спора­дически обменивались на другие вещи, как правило, созданные в другой общине. Впоследствии обмен становится более или менее систематическим. Часть продукта начинает производиться специаль­но для обмена, т.е. на этом этапе зарождается товарное производство. 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, и др. Когда же роль всеобщего эквивалента закрепля­ется за каким-либо одним товаром, вытеснившим другие, такой товар становится деньгами. Чаще всего в качестве денег выступали редкие или драгоценные металлы (медь, серебро, золото и др.). Но полный простор для своего развития товарообмен получает только в системе общественного разделения труда.

Каждый новый шаг в развитии форм обмена сопровождался и рубинными преобразованиями системы сознания: совершенствова­лись звенья идеального целеполагания, разводились целеполагание 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 условии того, 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 на смену первобытному типу непосредственного общения приходят новые типы общения, новые социальные отношения — те, которые присущи цивилизации. Человек достигает такого уровня, когда организация его деятельности и общения осуществля­ли 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, который объединяет лиц не только незнакомых, но даже и никогда не находившихся (и не могущих 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 отделиться 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 *. 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.

* 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 разделение 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 имели свои особые, упрощенные производственные функ­ции).

Историческая наука XX в. существенно (по сравнению с представ­лениями XIX в.) углубила понимание этого вопроса. В неолите сложи­лись различные виды специфического хозяйства и межобщинного обмена:

  • между племенами, которые в большей степени 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.

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 труда, состоявшее в выделении 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 процессом. На начальных этапах — появление работы на заказ; в дальнейшем — формирование рынка для обмена товаров и, наконец, окончательное отделение ремесленного производства. На начальных этапах 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 начина­ет применяться в сельском хозяйстве только со второй половины II тыс. до н.э.

Отделение ремесла имело очень важные последствия для станов­ления цивилизации. Прежде всего отделение ремесла было тесно связано и с другими общественными процессами — так, от непосредственного участия в производстве пищи освобождались лица, специ­ализировавшиеся на организации производства и управления, а также на выполнении идеологических функций. Иначе говоря, отде­ление ремесла от земледелия теснейшим образом сопрягалось с отде­лением физического труда от умственного. Кроме того, отделение ремесла от земледелия 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. Именно такое сознание представлено ремесленниками и выделившимися из них купцами.

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 начала перемещаться 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. Он сдерживал раз­витие ремесленного производства, поскольку производитель много времени тратил 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 существовали сословия купцов, торговавших преимущественно престижными товарами, предметами роскоши, обслуживавших хра­мовые сооружения, родовую знать. Зародившись в предклассовом обществе, торговля получила свое полное развитие в условиях клас­сового общества, в условиях цивилизации, когда складываются меж­дународные экономические связи.

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 жизнедеятельности. Основные направления перестройки общества в эту эпоху—установление и развитие социального и имущественного неравенства, обособление собственности, возникновение классов, политогенез, 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. Развитие производительных сил, рост населения, глубинные социально-экономические сдвиги, классообразование, обособление собственности, разрыв родовых связей, эволюция форм семьи, динамизм общественной жизни — все это ускоряло развитие общественного сознания, требовало качественно нового типа духовного освоения мира, сознания, способного обеспечить деятельность человека в условиях активного, производящего хозяйства и социально-классового расслоения. В ответ на эту общественную потребность 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 становления и укрепле­ния сферы социально мотивированной регуляции поведения инди­вида, когда в системе ценностей предпочтение отдается обществен­ным условиям жизнедеятельности над мотивами 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, формируется 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 такой дифференциации был весьма дли­тельным.

Каждая форма общественного сознания имеет собственную исто­рию и логику отпочкования, обособления от системы первобытного сознания. По-видимому, ценностные формы сознания (мораль, рели­гия, политическое сознание, правосознание) складывались сначала более интенсивно, получили на первых порах преимущественное развитие по сравнению с формами рационального сознания — с нау­кой и философией. Очевидно, 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.

2.1.4. Возникновение письменности

Грандиозным по своей исторической значимости и последствиям событием было возникновение письменности. Письменность по сравнению с речью — принципиально новое средство общения, позволяющее закреплять, хранить и передавать речевую информацию с помощью начертательных 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 как бы приоб­ретает два новых «измерения» — историческое и географическое. Один безвестный египетский писец свыше четырех тысяч 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, загадок, нерасшифрованных страниц. Не все детали долгого процесса в полной мере прояснены наукой. Это.и не удивительно: ведь процесс становления письменности длился тысячелетия (на­чиная, возможно, с верхнего палеолита). И тем не менее основные этапы этого процесса уже достаточно обстоятельно выявлены, 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 знаковых 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, пучок стрел как символ объявления войны и др. Вполне вероятно, что такое 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.

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 древнеперсидскому царю Дарию. Они составили предметное письмо из птицы, мыши, лягушки и пяти стрел. Дарий извлек из этого послания смысл, противоположный тому, который вкладывали скифы *. И следствием стала гибель персидского войска.

* Геродот излагает этот случай следующим образом: «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 же 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. (.:. 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 еще в период расцвета первобытного общества в верхнем палеолите. С помощью последова­тельного размещения ряда рисунков, изображающих отдельные кон­кретные предметы, передается определенная 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.

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, собственности, 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 определенных 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 уже широко применялось в Месопотамии, а в 2400 г. до н.э. оно превратилось в упорядоченное словесно-слоговое письмо клинописного типа. Клинописное письмо было достаточно сложной системой, состоящей из нескольких сотен и даже тысяч специальных знаков. Его усвоение требовало значительной специализации и профессионализации. В древневавилонском обществе сформировался целый 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. Первое алфавитное письмо изобрели финикийцы. Финикийское письмо было положено в основу древнегреческого, а также ара­бского письма, из которого позднее возникли индийская, персидская, арабская системы письменности.

Благодаря возможности хранения, накопления и передачи знаний письменность оказалась важнейшим стимулом для ускорения развития духовной культуры, явилась 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 (цилизаций 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, классообразования, 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 формиро­валось два сектора экономики. Первый — это 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. Второй сектор — централизованные государственные (царско-храмовые) хозяйства (как правило, крупные), широко использовав­шие труд зависимых и полузависимых крестьян-общинников, а также рабов.

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

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

И наконец, третий, 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. В городе осуществлялся обмен продуктами ремесла и земледелия между двумя секторами экономики; в городе 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 нес с собой обычно и высокий уровень бытовой культуры, был средоточием развлечений, земных радостей и бытового комфорта.

Уже во II— I тыс. до н.э. в крупных городах Месопотамии население исчислялось не десятками, а 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 и глубина 2,1 м), каменной стены (толщина 1,6 м и высота около 4 м) и круглой каменной башни, сохранившейся до наших дней высотой свыше 8 м (!)

Древневосточный город — это, как правило, открытое «социальное пространство», в котором 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 восточных цивилизаций обусловлены наличием еще значительныx следов мифологического сознания, для которого характерна образность, слабое развитие абстрактных понятий, категорий, 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 пространство «хорошее» и «плохое», пространство «доброе» и «злое», пространство сакральное и профанное; пространство своей страны «лучше» пространства «чужой» страны. Такими же качественно неоднородными являлись и представления о времени: есть время «хорошее» (дневное) и время «плохое» (ночное), различные дни, недели и меся­цы года имели определенные предназначения, были «благоприятны­ми» или «неблагоприятными» для разных дел.

Человек древневосточных цивилизаций жил в мире, в котором 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. Поэтому божественными знаме­ниями интересовались, их боялись, пытались избежать. 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 определенный 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. Человек начинает осознавать себя как индивидуальность, как самоценность, как личность, постоянно ре­шающая проблему выбора оптимальной линии своего поведения, вопросы координации своих отношений с другими людьми, с коллек­тивом, с обществом, с природой. Теперь уже не только родовая общи­на противостоит природе, но складывается еще одно фундаменталь­ное противоречие — 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 и недоступна.

Такое противопоставление героя и богов, героя и Космоса, героя и Хаоса, героя и толпы является показателем того, 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.

2.2. Развитие рациональных знаний в эпоху классообразования цивилизаций Древнего Востока

2.2.1. От Мифа к Логосу (Науке)

В эпоху классообразования и раннеклассовых обществ духовная культура находится в состоянии перехода от мифологического первобытного мышления к новому историческому типу культуры. Радикально меняются 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, Эволюционные сдвиги в системе соционормативной культуры — все это имело, по-видимому, фундаментальное значение. Мотивы столкновения первобытной морали рода и новой, нарождающейся обще-человеческой морали, с одной стороны, и классовой морали, с другой стороны, пронизывали все сферы духовной культуры. Новые социо-нормативные нормы утверждались во всех средствах духовного воздействия на человека. Эстетическое и познавательное по сравнению с нравственным отступают на второй план. Но, конечно, остается тесное и многообразное взаимодействие эстетической, познавательной и нравственной составляющих деятельности сознания.

Мифологическое сознание постепенно и медленно преобразо­валось и преодолевалось рациональными формами. Это преобразование 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. Хаoc олицетворялся с неорганизованной, враждебной человеку, темной и пугающей своей связью с миром умерших силой. 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, органическая часть Космоса, а любые перемены в ритмах образа жизни (включая празднества; семейные перемены, т.е. рождение детей, смерть сородичей, особенно вождя; смена 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 начало выступало в глазах 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, над 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 космической катастрофе органично интегрировалось и с новыми структурами сознания — абстрактными категориями буду­щего, пространства, времени и космоса. Еще в раннеклассовом обществе сформировались такие важные общие понятия (категории), как даль», «бесконечность», «ничто», «бытие», «сущее», «несущее» и др.* Возникновение таких широких абстракций (понятий, категорий) явилось одной из важнейших предпосылок становления естествознанания.

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

Развитие критической функции мышления, самосознания, установки на обоснование знания, становление всеобщих понятий, категорий мышления («бытие», «ничто», «пространство», «сущее», «несущее» и др.) выступили познавательными предпосылками генезиса естествознания. Эти предпосылки 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 все возрастающими практическими потребностями в расширении массива таких знаний.

Решение этих противоречий осуществлялось посредством систематизации и логического упорядочения мифов (разрешения или противоречий, которые возникали между отдельными мифами, между мифологией и усложнившейся 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 познавательные предпосылки становления науки. Первые три из них (систематизация мифов, накопление и обобщение рациональных знаний, развитие категориального аппарата сознания) сложились уже в первых цивилизациях Древнего Востока — Древнем Египте и Древнем Вавилоне. Четвертая предпосылка (идея рационального обоснования знания как важнейшее условие возникновения теоретического самосознания) формируется в древнегреческой цивилизации.

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 — все это спо­собствовало значительному 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, осваивав­ших океанские просторы, 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 *.

* 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 были схемами маршрута, так как 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.

Новый дополнительный импульс развитию картографии был по­лучен вместе с расширением торговой деятельности, появлением 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 и развитие биологических знаний. Прежде всего это связано с доместикацией, имевшей колоссальное значение для судеб цивилизации. Одомашнивание животных и растений по самой своей сути предполагает использование такого фундаментального биологического явления, как искусственный отбор (селекция). Люди были очень далеки от понимания сущности искусственного отбора, но уже умели использовать этот метод для совершенствования своей хозяйственной деятельности. Опыт селекции передается из поколения в поколение. Так, в XIV в. до н.э. в Хеттском государстве некто Киккули из Митаннии написал трактат о коневодстве, который является самой древней из дошедших до нас рукописей, целиком посвященныx биологической теме.

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.

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. Человек начинает осознавать свое кардинальное отличие не только от природы, ее предметов и процессов, но и от других людей. Отрываясь 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. В сознании появляются новые элементы, представляющие собой зачаточные формы смысложизненных ориентиров. Человек впервые сталкивается с проблемой смысла своего существования. А это значит, что и 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 лекарям-врачевателям:

Стоит многих людей один врачеватель искусный:

Вырежет он и стрелу, и рану присыплет лекарством.

Илиада, XX, 514-515.

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.). Создаются приемы санитарии и гигиены, появляются 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.

Конечно же, в первобытной медицине наряду с рациональными знаниями еще много и наивного. Так, древние вавилоняне считали, что жизнь связана с кровью, печень — главный орган жизни, содержа­щий запас крови; органом же 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 *.

* См.: Сорокина Т.С. Медицина в рабовладельческих государствах Средиземно­морья. М.,1979.

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

2.2.4. Астрономические знания

Осознание связи небесных явлений и сезонов года. Развитие астрономических знаний в рассматриваемую эпоху определялось в первую очередь потребностями совершенствования календаря, счета времени. Важнейшим условием зарождения научной астрономии яв­илось осознание связи небесных явлений и сезонов года, которое, по-видимому, формировалось еще в мезолите.

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, который отличается от солнечного примерно на 11 суток. Исторический процесс перехода от лунного календаря солнечному был достаточно длительным.

Важным условием перехода от лунного календаря к солнечному являлось отделение наблюдений за интервалами времени от их привязки к биологическим ритмам (связанным с человеком и домашними животными) и выделение некоторых внебиологических природ­ах «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 звездной группой Плеяд в созвездии Тельца, позволявшие корректировать солнечное и лунное времяисчисления. Чтобы результатами побного рода наблюдений можно было пользоваться неоднократно, их следовало каким-то образом фиксировать. Так появилась потребность в создании соответствующих сооружений. В археологии такие сооружения известны в виде разного рода мегалитических конструкций. Даже в настоящее, космическое время, когда мы мало чему удивляемся, мегалитические сооружения древности поражают своей грандиозностью и загадочностью.

Мегалитические сооружения — это постройки из громадных каменных плит камней. Известны их различные виды — дольмены (несколько вертикально установленных огромных каменных плит, cвеpxy перекрытых горизонтально уложенными плитами), кромлехи (выстроенные в круг гигантские монолиты, иногда вместе с дольменами) и др. Большинство из них выполняло одновременно 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 *.

* См.: Хокинс Дж„ УайтЛл. Разгадка тайны Стоунхенджа. М., 1984.

Мегалитические сооружения строились так, что они позволяли с довольно высокой точностью ориентироваться на точку восхода Со­лнца, фиксировать день летнего и зимнего солнцестояния и даже предсказывать лунные затмения. Сооружения из огромных камен­ных плит и монолитов требовали колоссальных трудовых 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 очень давно, очевидно, еще в период Древнего Царства (2664—2155 гг. до н.э.). Предвестником Нового года у древних египтян выступал 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 (разумеется, главным образом ночью). 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.

Древневавилонская астрономия. 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 сравниться 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 *. Точность лунного месяца здесь составляла 2 мин, а средняя продолжительность года лишь на 30 мин отличалась от действительной длительности тропического года в середине V в. до н.э. Достаточно точно рассчитывались лунные эфемериды, что позволяло вавилонским астрономам предсказывать лунные затмения. По-видимому, в середине VIII в. до н.э. началось систематическое наблюдение затмений, а в VII в. древневавилонские астрономы научились предсказывать лунные затмения.

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

Существуют исторические предания о том, что вавилонские астрономы якобы могли точно предсказывать не только лунные, но солнечные затмения. Однако сообщения о таких предсказаниях, якобы сделанные (учившимся у халдеев) Фалесом и другими мудрецами древности, относятся к области легенд. Солнечные затмения можно точно предсказывать при условии, что известны расстояния между Солнцем, Землей и Луной. Но вавилонским астрономам (и всем вообще древним) такие расстояния не были известны; они не имели геометрической модели для объяснения затмений, и потому не могли точно предсказывать солнечные затмения. Астрономы Двуречья могли лишь предсказывать возможность солнечного затмения. Они знали, что солнечные затмения случаются обычно за полмесяца или через полмесяца после лунных и главным образом в промежутке между се­тями лунных затмений, когда не наблюдались они 41 или 47 месяцев. Тень на Солнце накатывала на 27-й или 28-й день лунного месяца.

Величайшим достижением древневавилонской астрономии стало развитие математических методов для предвычисления положений Солнца, Луны и планет на небе, а также затмений и других небесных явлений. Древнегреческая астрономия впоследствии во многом усвоила традиции астрономов древнего Междуречья.

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

Астрономия и астрология. В древности астрономические знания накапливались в системе астрологии. Астрология - это уходящая своими корнями в магию деятельность, состоящая в предсказании будущего (судеб людей, событий разного рода) по поведению, расположению небесных тел (звезд, планет и др.) в форме гороскопов. 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. С другой сторо­ны, в основе астрологии лежит представление о всеобщей причин­ной связи вещей и их повторяемости — всякий раз, когда на небе будет наблюдаться одно и то же событие, последуют 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.

Астрология имеет древнюю историю. И в течение многих веков развитие астрономии 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 небесных тел, ожидали не почетных лавров покровителей науки, а совсем иного — усовершенствованных гороскопов, более точных астрологических предсказаний своей личной судьбы.

Начальные этапы отчуждения астрологии и астрономии, по-види­мому, 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. Но отчуждение астрономии и астрологии происходило не просто. Так, величайший астроном древности К. Птолемей, создатель геоцентрической модели мироздания, зани­мался также и астрологией и обосновывал ее мировоззренчески; до нас дошел его астрологический трактат «Тетрабиблос» *. И даже в эпоху Возрождения не только отдельные монархи, но и целые город­ские общины содержат в штате чиновников астрологов, и 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.

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

В разное время, в разных культурах в основных задачах астроло­гии могли изменяться акценты. Так, например, в старовавилонской астрологии и 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 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, условно, оказывает определенное воздействие на земные явления (в том числе, например, геомагнитными бурями на состояние здоровья человека), конечные причины человеческих и социальных процессов и судеб лежат не за пределами Земли, а в земных факторах — 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 вплоть до 10 000.

В о - в т о р ы х, закладываются предпосылки позиционной системе исчисления. Они состояли в совершенствовании умения считать не единицами, а сразу некоторым набором единиц (4, 5, чаще всего 10). Когда нужно было пересчитать большое количество одинаковых предметов (например, стадо скота), применялся так называемый групповой счет. Такой счет вело несколько человек: один — вел счет единицам, второй — десяткам, третий — сотням (наблюдения Н.Н. Миклухо-Маклая *). Развитие хозяйства, торговли требовало не просто умения считать, но и умения сохранять на длительное время или передавать на расстояния результаты счета (очень часто — боль­ше числа). Для этого применялись известные еще с древнейших времен 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.

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

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

На Древнем Востоке математика получила особое развитие в Ме­сопотамии. Математика развивалась 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 (Варден ван дер Б.Л. и др.) показа­ла, что в то время уже были освоены операции умножения, определе­ния обратных величин, квадратов и кубов чисел, существовали таб­лицы с типичными задачами на вычисление, которые заучивали наи­зусть *. 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 они считали равным приблизительно 1,24; число π — приблизительно равным 3,125).

* 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.

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 иной, высшей реальности (наряду с множеством других символов такой 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 и иррациональных чисел.

На современном математическом языке те типовые задачи, кото­рые могли решать вавилоняне, выглядят следующим образом:

Алгебра и арифметика:

уравнения с одним неизвестным

АХ =B; X2= А; X2 + АХ = В; X2 - АХ = В; X3 = А; X2(X + 1)=А;

системы уравнений с двумя неизвестными

им были известны следующие формулы:

и суммирование арифметических прогрессии.

Геометрия:

пропорциональность для параллельных прямых;

теорема Пифагора;

площадь треугольника и трапеции;

площадь круга == 3R2;

длина окружности == 6R;

объем призмы и цилиндра;

объем усеченного конуса они считали по неправильной формуле: 1/2 (ЗR2 + Зr2) (на самом деле он равен 1/3(R2 - r2).

Объем усеченной пирамиды с высотой Н, квадратным верхним В) и нижним (А) основаниями они определяли по неправильной формуле: 1/2 (А2 + В2; на самом деле он равен 1/3(А2 + АВ+ В2)Н.

Основная общая особенность и общий исторический недостаток древневосточной математики — ее преимущественно рецептурный, алгоритмический, вычислительный характер. Математики Древнего Вocтока даже не пытались доказывать истинность тех вычислительных формул, которые они использовали для решения конкретных фактических задач. Все такие формулы строились в виде предписаний: «делай так-то и так-то». Потому и обучение математике состояло в механическом зазубривании и заучивании веками не изменявшихся пособов 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 прошлым (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. Невозможно переоценить роль и значение античной цивилизации, ее заслуги перед всемирно-историческим процессом. Созданная, древними греками и древними римлянами цивилизация, просуществовавшая с VIII в. до н.э. вплоть до падения Запад­ной Римской империи в V в. н.э., т.е. более 1200 лет, была не только культурным центром своего времени, давшим миру выдающиеся образцы творчества во всех сфе­рах человеческого духа. Она также 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 окончательно преодолела рубеж, разделяющий в сознании человека Хаос и Закон, Хаос и Космос, Миф и Логос, отделила «логику вещей» от «логики слов и мыслей», утвердила представление о том, что освоение мира во всех формах человеческой деятельности возможно только по его собственным законам.

Античная цивилизация принадлежит к цивилизациям второго цивилизационного цикла. Ко времени ее становления древними культурами Месопотамии, Восточного Средиземноморья и Малой Азии был накоплен определенный 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 седой древности, творчески переработали их и подняли на качественно новый уровень.

3.1. Культурно-исторические особенности древнегреческой цивилизации

Расцвет эллинской культуры и формирование античной цивилиза­ции I тыс. до н.э. были подготовлены предшествующим двухтысячелетним развитием протогреческих и раннегреческих племен в эпоху бронзы и, возможно, неолита. Наиболее глубокие 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 большого государства, объединявшего острова в южной части Эгейского моря и восточные прибрежные области Балканского полуострова (крито-минойская цивилизация эпохи бронзы). Экономической основной этой цивилизации являлось земледелие, ориентированное 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.

Если цивилизации Древнего Востока возникали на основе орошаемого и ирригационного земледелия в речных долинах с плодородной почвой, то развитие народов Эгейского бассейна и Балканского полуострова определялось иными природными условиями. Каменистая, трудная для обработки и возделывания почва, многочисленные горные хребты, наличие лишь изолированных пригодных для земледелия долин, 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.

С 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 не постоянно, а 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 (не только греки-дорийцы, но и фракийцы, иллирийцы) 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 испытала страшный удар. Истощенная внутренними войнами, потерей огромных людских и материальных ресурсов ми­кенская цивилизация не смогла противостоять натиску варварских племен. Ей был нанесен непоправимый ущерб, от которого она уже не смогла оправиться.

Дорийское завоевание отбросило Грецию на несколько столетий, 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.

В истории Древней Греции XI—IX вв. до н.э. — так называемый гомеровский период, 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 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 и высших, носил простой, патриархальный характер. Гомеровские цари еще не окружены придворными, не чураются грубой физичес­кой работы. Хотя рабство и развивалось, но еще не получило большого распространения и 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 довольно далеко. Родовой наследственной знати противостоят рядовые общинники. У Гомера понятия «знатность» и «богатство» — синонимы. Однако военно-демократические традиции были сильны, и народные собрания регулярно собирались 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 аристократии силы закона. Гомеровская эпоха — это время интенсивной ломки традиций родового строя и развития классовых отношений, становления политической организации общества. В этот период накапливались решающие предпосылки для нового стремительного подъема греческой материальной и духовной культуры.

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 древней греческой 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, попавших в цепкие лапы ростовщиков или закабаленных соседями, крестьян. Они и составляли основной контингент колонистов, искавших на чужбине счастья, удачи, земли, благосостояния. Наряду с обезземе­ленными крестьянами в колонизационном процессе участвовали и политические изгнанники, а также люди с умеренным достатком, стремившиеся разбогатеть.

Великая греческая колонизация осуществлялась в трех различных 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, а 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 хозяйства, возникают товарно-денежные отношения, ростовщичество, рабо­торговля. Резко возрастает роль труда рабов, благодаря чему 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 сельской общины. (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. Социально-политические изменения в эту эпоху были направлены от аристократического строя к ранним демократиям и олигархиями. В этих условиях формируется духовная индивидуальность личности. Так в архаичной Греции под­лавливались 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.

В сложном 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, развитие системы товарно-денежных отношений), сложившимися представлениями меновой стоимости и абстрактного труда;

  • территориальная экспансия, 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, но даже усиливало сознание общегреческого культурного единства;

  • социальная организация 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 считает себя ответственным не только за свою судьбу, но и за судьбу всего государства, 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 определили 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:

  • установки на получение нового знания;

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

  • установки на выявление некоторых 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 окончательному разрыву с мифологией и созданию оснований качественно нового, рациона­листического, научно-познавательного способа мышления.

3.2. От Хаоса к Космосу

Переход к научному познанию мира предполагал выработку качественно нового (по сравнению с мифологическим) представления о мире. В таком немифологическом мире существуют не антропоморф­но, а естественные, объективные, независимые от людей и богов процессы. Непосредственные предпосылки такого представления складывались в поздних теокосмогонических мифах, в которых на природные процессы переносятся социальные, общинно-родовые, родственные отношения между людьми. Вопрос о происхождении мира трактовался с позиций происхождения общины, рода, племени, народа, представлений о смене поколений в пределах рода, 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 проч. Теокосмогонические мифы — высшая форма мифотворчества, которая уже содержит зародыши научного отражения мира. Эти мифы рационализировали мифологию посредством ее историзации (совершенствование понятий, воспроизводящих историю мира) и систематизации. Иначе говоря, протонаучными формами космогонии выступали родо-племенные теогонии. Например, Гесиод так излагает начальные этапы развития мира в своей космогонической мифологии:

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...

Теогония, 116-128.

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. Гесиод проницательно и справедливо 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 некоторого 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 (дочеловеческого);

  • 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.

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. Это целое находится 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 осущест­влен 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, познания законов природы, ее структуры, организации бытия.

3.3. 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 того первоначала, из которого возникат все вещи и в которое со временем они превращаются. Иначе говоря, историческая заслуга милетской школы состояла в постановке первой и важнейшей естественно-научной проблемы — проблемы первоначала, субстанции мира. Представители милетской школы (Фалec, Анаксимандр, Анаксимен) были одновременно и первыми учеными-естествоиспытателями и первыми философами.

На уровне чувственного восприятия люди осознают, что окружающий их мир представляет собой многообразие 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 явилась идея математического доказательства.

Идея математического доказательства — это величайшее достижение древнегреческих мыслителей. В древневавилонской и древнеегипетской математике такая идея отсутствовала. Древневосточная математика, как мы отмечали 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 деленного решения, а совсем иное дело — не просто численно решить задачу, но и доказать, что это решение не только возможное, но и истинное.

Для доказательства надо иметь принципы решения целого класса проблем определенного типа. Это значит, что мышление должно оперировать некоторыми всеобщими логическими 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.

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 источником всего сущего, субстанцией всех вещей считал не воду, а некое вечное, беспредельное, безграничное, бесконечное начало, которое он назвал апейроном (т.е. «беспредельное»). В этом вечном, находящемся в непрерывном движении неопределенном первовеществе возникает как бы зародыш будущего мира. Мир периодически возвращается в это первовещество. Древние сообщали, что Анакси­мандр был первым греком, начертившим географическую карту Земли, и распространял среди греков заимствованные на Востоке солнечные часы (гномон).

Последним великим представителем милетской школы был Анаксимен, который началом, основой, субстанцией мира считал воздух. 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 естественно-научные проблемы (начала и структуры Космоса) решались по аналогии с метеорологическими процессами.

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 пока 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.

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. (Тогда люди еще не понимали, 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, остается один шаг до мировоззрения, согласно которому мир кажется порождением мысленной абстракции. Этот важный шаг был осуществлен пифагорейцами.

3.4. Мир как число

3.4.1. Пифагорейский союз

В конце VI в. до н.э. центр научной мысли Древней Греции перемещается с востока средиземноморского мира на его запад — на побережие Южной Италии и Сицилии, где греки основали свои колонии. В городе Кротоне сложилась, по-видимому, первая (из известных 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 и мало что известно достоверного. Пифагор — личность противоречивая, в его воззрениях тесно переплета­лись элементы мифологии, магии, религии, философии и науки.

Выходец из 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, он основал научно-философское и религиозно-политическое сообщество единомышленников, получившее впоследствии название «Пифагорейский союз». Это была закрытая, тайная организация с определенным уставом, культивирующим размеренный, созерцательный образ жизни, который следовал из их пред­ставления о Космосе как упорядоченном, гармоничном, симметричном целом, постигнуть который дано не всем, а только избранным, т.е. 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 «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.

3.4.2. 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. Прежде всего это касается 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);

  • разработка теории чисел.

В теории чисел пифагорейцами была проведена большая работа 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; ведь 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 формулы суммирования простейших арифметических прогрессий и результатов, в современном математическом языке выражающиеся формулой типа

к=1

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

Наряду с геометрическим доказательством теоремы Пифагора (найден способ отыскания неограниченного ряда троек «пифагоровых чисел», т.е. чисел, удовлетворяющих соотношению А22 = 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 √2). 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, не предавать его гласности. Открытие несоизмеримости стало поворотным пунктом в истории математики и по своему значению может быть сопоставлено с открытием неевклидовой геометрии в XIX в.

Для решения проблемы несоизмеримости надо было иметь четкое представление о следующих вещах: 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 отношений чисел. 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 А и В считался прямо­угольник со сторонами А и 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.

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; уравнения степени выше третьей в геометрической алгебре древних просто невозможны.

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 *. Пифагорейцы первыми в Древней Греции научились распознавать в небесном своде планеты, отличать их от звезд (в то время распознавали лишь пять планет). Им же принадлежит идея гармонии «небесных сфер». Представители пифагорейской школы сформулировали идею гелиоцентризма, которую впоследствии развивал Аристарх Самосский.

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

Всемирно-историческая заслуга пифагореизма — в осмыслении и утверждении категории количества. Мир не является 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 важнейшим условием, 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 посылок следуют плодотворные и истинные научные программы.

3.5. Формирование первых естественно-научных программ

3.5.1. Великое открытие элеатов

Особое место в истории античной культуры занимает элейская школа. 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 (г. Элея на юге Италии) был Ксенофан — один из первых рационалистических критиков мифоло­гического мировоззрения. Но слава Элеи, ранее совсем неприметно­го города на юге Италии, связана с именами Парменида и Зенона -великих представителей этой философской школы.

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, собственно говоря, и посвящены обо­снованию и доказательству существования этих двух различных кар­тин мира *. Установление качественного различия между 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. Идея познава­емости мира буквально выстрадана человечеством.

* 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 * .

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

Пo 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 появилась 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, например, софист 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 скептицизмом 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.

3.5.2. 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, дискурсивно, 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). Представление о пустоте — это достаточно сильная абстракция, требующая высокого уровня теоретического мышления. От понятия пустоты остается только один шаг до понятия инерции, но древние греки этого шага не сделали.

Атом — неделимая, совершенно плотная, непроницаемая, невос­принимаемая 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. И 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, начиная многими отдельными мирами. Отдельные миры образова­ть в результате того, что множество атомов, сталкиваясь друг с другом, образуют вихри — кругообразные движения атомов. В вихрях иные 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 фор­мирование 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 обьективное 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. Она сыграла выдающуюся роль в развитии представлений о структуре материи, в ориентации движения естественно-научной мысли на познание все более глубоких структурных уровней организации материи. И сейчас, спустя 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.

3.5.3. 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. Что же представляют собой платоновские «идеи»? «Идея» имеет своим корнем слово «видеть», «вид». Идея — это то, что видно разумом в вещи. Для Платона идея вещи не является отражением вещи, а наоборот: идея вещи хотя и существует в отрыве от самой вещи, но тем не менее сама является некоторым принципом офор­мления вещей, принципом 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, некоторое 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 идей, материальному миру. Материальный мир произведен от иде­йного. Материальный мир — это сфера, в которой уже происходит затухание конструктивной активности идей, ее уменьшение, сокращение, затемнение и проч. 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 появляется неустойчивость, подвижность, нестабильность. А в самом мире земных вещей конструктивное идеальное начало ослабевает в такой мере, что вещи повсеместно становятся изменчивыми, движущимися, индивидуализированными, разнообразными и неповторимыми и т.п. 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 являются реальным средством познания вечных, идеальных, абсолютных истин. Платон отвергал значения эмпирического знания о мире земных вещей, считал, что это знание не может быть основой науки, так как 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 гармоническую 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.

3.6. Физика и космология Аристотеля

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. Арис­тотель — это первый великий натуралист, который вместе со своими учениками поставил научно-исследовательскую работу в области ес­тествознания на небывалую до него высоту.

3.6.1. Учение Аристотеля о материи и форме

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.

Аристотель родился в Стагире, жил в Афинах, в течение 20 лет учился в Академии Платона, был его лучшим учеником, часто не соглашавшимся 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)?» * 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.

* Аристотель. Метафизика // Соч.: В 4 т. М., 1976. Т. I. С. 88.

В отличие от Платона Аристотель считает, что мир изменчивых, индивидуализированных природных вещей (так же, 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.

Миp состоит из вещей, каждая отдельная вещь является соединение материи и формы. Материя сама по себе — бесформенное, хаотическое, пассивное начало: это материал, т.е. то, из чего возникает 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 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 просте­шийми 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.

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

3.6.2. Космология Аристотеля

Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент земли, который образует нашу планету. Земля является цент­ром Вселенной, она неподвижна и имеет сферическую форму. Принцип центрального и неподвижного положения Земли во Вселенной является краеугольным в аристотелизме и намного столетий опреде­лил господство геоцентрической системы в астрономии. Вокруг Земли распределена вода, затем воздух, затем 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.

В божественном, надлунном небе существует лишь один вид дви­жения — равномерное непрерывное круговое движение небесных тел. Небесные тела вращаются вокруг Земли по круговым орбитам, они 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 и 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 такого представления 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. было важнейшей предпосылкой формирования уже второй научной картины мира.

3.6.3. Основные представления аристотелевской механики

Историческая заслуга Аристотеля перед естествознанием состоит и 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 движение. 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 величины.

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:

F· t ≈ m· L,

где F — сила, действующая на тело, t — время движения, m — масса (вес), L — пройденный путь *.

* 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.

3.7. Естествознание эллинистически-римского периода

3.7.1. Культура эллинизма

В Вавилоне 10 июня 323 г. до н.э. от ран и болезней скончался Александр Македонский, который создал за двенадцать с половиной лет царствования и непрерывных завоевательных походов 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 V в. 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 периодом наиболее плодотворного разви­тия конкретных наук, прежде всего математики и астрономии. В эпоху эллинизма окончательно сложилась и 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. И 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 центральная площадь, окру­женная общественными зданиями и храмами. От этой 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.

Одним из наиболее известных таких городов была (заложенная Александром Македонским в дельте Нила, на месте рыбацкой деревушки) Александрия, ставшая впоследствии не только самым круп­ным оживленным торговым, ремесленным, политическим, но и культурным, главным научным центром Востока. Александрия воплощала идеалы космополитизма, единства народов, о котором мечтал Александр Македонский. Есть данные, что к концу I в. до н.э. в Александрии проживало 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 науки. 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, усилива­ть 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 процесc его дифференциации. На смену строгому (телесно-вещному, непсихологизированному) индивидуализму полисной эпохи пришла гихологизированная (интимно-личностная, полная эмоциональной окраски, повседневной 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. Создава­ть грандиозные архитектурные сооружения, реалистические и совершенные живописные полотна.

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.

3.7.2. Александрийская математическая школа

В древнегреческой культуре обстоятельное 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. 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 13 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 книгах — теория отношений Евдокса; в седьмой, восьмой и девятой книгах — теория целых и рациональных чисел, в основе своей разработанная еще пифагорейцами; в десятой книге — свойства квадратичных иррациональностей; в одиннадцатой книге — основы стереометрии; в двенадцатой книге — метод исчерпы­вания Евдокса, в частности доказываются теоремы, относящиеся к площади 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 выделения 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, импульс для которых он получил во время своего пребывания в Александрии, особенно важными являются работы, связанные с развитием метода «исчерпывания» Евдокса и подходом к понятию определенного интеграла.

В александрийской школе творил Никомед, известный открытием алгебраической кривой конхоиды (в полярных координатах эта кривая имеет вид ρ = А + В/cos φ), которую он применял для решения задач удвоения куба и трисекции угла.

Величайшим математиком древности был Аполлоний Пергский. В своем основном сочинении «Конические сечения» 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. Им была разработана законченная теория кривых второго порядка, в том числе эллипса. Кроме того, Аполлоний предложил метод описания равномерных периодических движений как результат сложения более простых — равномерных круговых движений. Это стало важнейшей предпосылкой создания геоцентрической системы К. Птолемеем.

3.7.3. Развитие теоретической и прикладной механики

Теоретическая механика. Из трех составных частей механики (ста­тика, кинематика, динамика) в древнегреческий период наиболее обстоятельно была разработана статика (и гидростатика). Основопологающую роль в возникновении статики и гидростатики сыграл Архимед. Несмотря на то что 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). В гидростатике Архимед открыл закон, носящий его имя, и теоретически его доказал.

Развитие кинематики было существенно ограничено 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 иногда 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 ничего подобно­го 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 Филопон полагал, что движущемуся телу движущее тело сообщает некую «движущую силу», которая и продолжает некоторое время двигать это тело, пока вся не израсходуется. Эта идея позднее, в XV—XVI вв. сыграла важную роль в становлении классической механики.

Прикладная механика. Наряду с теоретической механикой полу­чила развитие и прикладная механика — создание разного рода меха­низмов и машин. Следующие факторы определили развитие приклад­ной механики:

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

военное дело — создание метательной артиллерии и новых типов военных судов;

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

Целый ряд античных авторов (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 сразу роняли судно вниз в море, так что оно опроки­дывалось или заливалось водой. Римские солдаты были смертельно напуганы. Плутарх так описывает их состояние: «Как только они замечали, что из-за крепостной стены показывается веревка или бревно, то обращались в бегство с криком, что вот Архимед еще придумал новую машину на их погибель». 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 наполнительными клапанами; водяного органа, управление которого осуществлялось с помощью сжатого воздуха; водяных часов; военных метательных машин, использовавших силу сжатого воздуха и т.п.

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 некий прообраз реактивного двигателя. Но массового применения изобретения Геронa не нашли, они остались в истории как замечательные и искуссные игрушки *.

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

3.8. Развитие древнегреческой астрономии

3. 8.1. Становление математической астрономии

Предпосылки теоретизации астрономии. Требование «спасения явлений». Развитие древнегреческой астрономии шло по пути, во-первых, накопления эмпирических наблюдательных данных и, во-вторых, разработки теоретических моделей структуры, организации Космоса. Первые древнегреческие натурфилософы VI—V вв. до н.э. имели весьма слабые, приблизительные представления об организа­ции Вселенной, оперировали недостаточными наблюдательными данными, и потому 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 и 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 расположена Антиземля (Антихтон) — темное тело, подобное Земле. Солнце — шар, прозрачный, как стекло, получает свой свет и тепло от Гестии. Все остальные планеты вращаются вокруг Гестии.

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.

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.

Первый подход был детально разработан великим математиком IV в. до н.э. другом Платона Евдоксом Книдским *. Свое полное и завершенное воплощение метод гомоцентрических сфер нашел в космологии Аристотеля. В основе этого подхода лежит представление o 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.

* 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 ршо уже 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.

Концепция гомоцентрических сфер не получила развития в послеаристотелевскую эпоху, поскольку обладала принципиальным недостатком. 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 остается постоянным. 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 (Гераклит 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 проч.

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 использовал 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).

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 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 взросли. 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 (пред­ание 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).

3.8.2. Геоцентрическая система Птолемея

Благодаря Гиппарху астрономия становилась точной математической наукой, что позволяло приступить к созданию универсальной тематической 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, Птолемей изучал подвижные небесные светила. Он существенно дополнил и уточнил теорию движения Луны, усовершенствовал теорию затмений. Но подлинно научным 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 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 закономерностей. 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 переход к гелиоцентризму для Птолемея был невозмо­жен — он считал Землю центром мира и приводил множество доводов в пользу этого взгляда. Отказаться от своего мировоззрения очень сложно, а от эпохи и вовсе невозможно. Только спустя 14 столетий, в совершенно другую эпоху, когда старое мировоззрение уже себя исчерпало, Н. Коперник сумел сделать этот решительный шаг.

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.

3.9. Античные воззрения на органический мир

3. 9.1. Античные толкования проблемы происхождения и развития живого

Особо следует сказать о развитии биологических знаний в античности. Здесь достижения не были столь выдающимися, как в астрономии и математике, но тем не менее значительный прогресс познания 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.

Уже античные натурфилософы обращали свои взоры на органический мир и строили первые умозрительные схемы, объяснявшие егo происхождение и развитие. На основе таких 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 множественного творческого акта (креационизм), и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира «жизненная сила» (vis vitalis), которая и направляет все процессы жизни (витализм).

Наряду с таким идеалистическим подходом еще в древности сложился и материалистический подход, в основе которого лежало представление о том, что живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического под влиянием естественных факторов. 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, свободившись от нее, они начали вести свойственный каждому из них образ жизни. Все виды животных возникли независимо друг от друга. Здесь, 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 дальнюю, 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 различную форму. В этом взаимодействии земли, воды, воздуха и огня создавались сперва растения — предшест­венники и предтечи подлинных живых существ. А со временем стали появляться и сами эти 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. 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. Велением Вражды всем несовершенным и неприспособленным формам суждено было со временем погибнуть. Остались лишь немногие целесообразно уст­роенные организмы, которые могли питаться и размножаться. Эти гармоничные целесообразные организмы стали размножаться поло­вым путем и тем самым 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, например, считал, что слух зависит от напора воздуха на ушной хрящ, который, словно колокольчик, колеблется под напором воздуха.

3.9. 2. Биологические воззрения Аристотеля

Аристотелю были глубоко чужды представления Эмпедокла об органическом мире и его происхождении. Мировоззрение Аристотеля проникнуто телеологизмом и отрицанием эволюционизма. При этом 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». Именно целесообразность органической природы делает ее прекрасной и достойной изучения.

Огромное разнообразие живых существ, поражающая их приспособленность к среде, функциональная и структурная целесообразность их строения, рост, 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, естественно, 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, мяса 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 весь 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 виде генетического кода.

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 различных животных, делая при этом выводы и об анатомическом строении человека; он изучил свыше пятисот видов живот­ных, описал их внешний вид, и где мог — также и 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 оказались утерянными.

Но Аристотель не только описывал мир живого; он 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:

1) живородящих — человек, киты и четвероногие, т.е., по сути, млекопитающие;

2) яйцеродных — птицы, яйцекладущие четвероногие (рептилии, амфибии), змеи и рыбы;

К бескровным он относил:

1) мягкотелые (головоногие);

2) панцирные (ракообразные);

3) моллюски (кроме головоногих);

4) насекомые, пауки и черви.

Человеку он отводил место на вершине кровяных. Кроме того, Аристотель описывает живые существа, которые, по его мнению, занимают промежуточную ступень между животными и растениями. Это — губки, акалефы (медузы), титии (асцидии). В свою очередь, и растения подразделяются им 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 животных и человека, понятие «лестницы существ», т.е. расположения живых существ на определенной шкале, 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 (Теофраст и др.).

3. 9.3. 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 представителям пифагорейской школы относится Алкмеон 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) и 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. Она продолжала традиции вавилонских и египетских врачей. Ее принципы нацеливали на детальное описание отдельных ком­плексов болезненных симптомов и требовали разработки для каждой болезни свой особой (и часто сложной) терапии. Сочинения представителей Книдской школы до нас не дошли, но их фрагменты, очевид­но, вошли в состав трактатов Свода Гиппократа.

С именем Гиппократа, современника Демокрита, связан тот период развития биологии и медицины, когда медико-биологические зна­ния начали отпочковываться от религии, магии и мистицизма. После 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.

Гиппократ развивает идею о естественных причинах болезней. К таким причинам он относит и факторы, исходящие из внешней среды, и возраст больного, и его образ жизни, и его наследственность и др. Гиппократ учил, что лечить надо не болезнь, а больного, поэто­му все назначения должны быть строго индивидуальны. Один из теоретических принципов Гиппократова учения — единство жизни как процесса. Он считал, что 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 проч.

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 же из них было написано его учениками и последователями. Из Косской медицин­ской школы вышли пользовавшиеся известностью и славой Праксагор и его ученик Герофил, который в первой половине III в. до н.э. считался величайшим греческим врачом. В конце своей жизни Праксагор с группой учеников переселился в Александрию и заложил здесь основания Александрийской медицинской школы.

Герофил 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. Геро­фил дал подробное описание анатомии глаза, печени и других орга­нов тела, 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 Гален. 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 250 сочинений.

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 трудах Гиппократа. Гален детально изучал центральную и периферическую нервные системы, искал связь спинномозговых нервов с процессами дыхания и сердцебиения. Он окончательно доказал, что артерии наполнены кровью, а не воздухом. Гален закладывал предпосылки научного экспериментального метода в биологии и физиологии. Хотя истинные закономерности работы сердца и кровообращения остались им так и не разгаданными.

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 эпоху средневековья.

3.9.4. Античные представления о происхождении человека

Задумывалась античность 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 произведениях других древнегречес­ких авторов. 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. Великий древнегре­ческий поэт Гесиод, например, следующим образом изображает кар­тины далекого прошлого:

...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.

Труды и дни, 112-118.

С окончательным разложением первобытного общества, возник­новением рабовладельческой формации, усилением классовых анта­гонизмов проблема происхождения человека приобретает острую идеологическую направленность и выделяется как одно из важных, ключевых звеньев в цепи мировоззренческих проблем своего вре­мени.

Наряду с идеалистическим, креационистским пониманием антропосоциогенеза в древности развивались и материалистические пред­ставления о естественном происхождении человека. Так, еще фило­софы античного мира 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. Такую концеп­цию развивал, в частности, великий материалист и атомист древнос­ти Демокрит. Аристотель трактовал человека как некое «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. Л. 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 на три эпохи в зависимости от материала, из которого изготавливались орудия труда: Каменный, медный (бронзовый) и железный, Л. 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.

О природе вещей. V, 1283-1287.

Кстати сказать, своей догадкой Л. Кар опередил выводы археоло­гии почти на 19 столетий.

3.10. Упадок античной науки

В первые века нашей эры обострились социально-экономические, политические и культурные противоречия, свойственные рабовла­дельческой формации. Римская империя в V в. н.э. 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.

По сути, формировался новый исторический тип сознания, новый тип культуры, духовного освоения мира человеком. Его основу воставляло 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, эксперимен­та. Эксперимент как метод познания в античности не был известен.

И наконец, упадок античной науки во многом был обусловлен и отсутствием надежных средств хранения, обмена и передачи инфор­мации. Рукописи были 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. н.э. в истории европейской культуры начался период «тем­ных веков».

4. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В ЭПОХУ СРЕДНЕВЕКОВЬЯ

Эпоха феодального средневековья качественно отличается от античной. 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. Для средневекового хозяйства характерно нали­чие орудий труда, состоящих из многих элементов (плуг, охотничьи западни, мельни­цы, метательные устройства и др.); широко распространен хозяйственно-культурный тип пашенных земледельцев, синтезирующих ручное земледелие и животноводство; разнообразны отрасли домашнего производства, ремесел, лесных промыслов и др.

Качественные сдвиги претерпела и сфера общения людей. Природно-определенные связи между людьми (кровно-родственные, территориальные и др.) преобразовы­ваются и приобретают характер межличностных отношений. Межличностный тип социальных отношений в течение всего докапиталистического периода продолжает господствовать, сосуществуя с социально-классовыми отношениями. Именно господство 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.

Вместе с тем преобразующее воздействие человека на природу оставалось незна­чительным. Вещный (несубъектный) элемент производительных сил был развит слабо: орудия труда были простейшими и 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. Товарное производ­ство, а вместе с ним абстрактный труд и абстрактное мышление были развиты крайне недостаточно: господствовало патриархальное натуральное хозяйство.

4.1. Особенности средневековой духовной культуры

4.1.1. Доминирование ценностного над познавательным

Привязанность к земле, малая подвижность населения, подчинен­ность образа жизни ритмике природных процессов, слабость связей общения — все это определяло значительную слитность человека и природы. Духовная культура несет в себе еще весомые моменты первобытного мифологизма. По-прежнему человек в своем сознании наделял себя природными качествами, а природу — человеческими. Так, человек и место его жительства мыслились как нечто нераздель­ное, а восприятие человека другими людьми существенно зависело от места его обитания, видение мира опосредовалось чувственно-эмоциональным отношением (переживанием) к своему дому, к своей усадьбе, к семье, к общине.

Стержнем средневекового сознания явилось религиозное миро­воззрение, в котором истолкование всех явлений природы и общест­ва, их оценка, а также регламентация поведения человека обосновы­ваются ссылкой на сверхъестественные силы, которые полностью господствуют над материальным миром, способны по своему произ­волу как угодно изменять ход естественных событий и даже творить бытие из небытия. Высшей сверхъестественной силой выступал Бог. Такие «супранатуралистические» представления порождались как практическим бессилием человека перед природой (неразвитость производительных сил, сельскохозяйственный и ремесленный ха­рактер производства), так и стихийным характером социально-клас­совых процессов, процессов общения (социальный гнет, социальная несправедливость, непредсказуемость жизненных ситуаций и др.).

Средневековое сознание было ориентировано преимущественно на межличностные отношения. Но в их отражении и воспроизведе­нии преобладают эмоциональные стороны, факторы сознания. Этим объясняется доминирование в средневековом сознании ценностно-эмоцио­нального отношения к миру над познавательно-рациональным. Как на обы­денном (во многом еще мифологизированном, наглядно-образном), так и на идеологическом (выраженном системой монотеистических представлений) уровнях оно являлось 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. Аналогичным образом человек характеризовался прежде всего не его объективными чертами (деловитостью, активностью, способностями), а через сословно-иерархические ценности: пре­стиж, авторитет, власть и т.д.

Отсюда и особое отношение к знанию. Знание рассматривалось не как главная цель духовной деятельности, а как некоторый ее по­бочный продукт. Религиозное удвоение 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 первосущностью). И потому, например, Кассиодор глубоко уверен, что «не только неученые, но даже те, кто и читать не умеет, получают от Бога премудрость» *. Средневековье вере отдает предпочтение перед знанием.

* 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 сформулировал еще своего отношения к природе как 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, зримая и поддерживаемая всемогущим и всевидящим божеством, абсолютно зависящая от него; своими предметами, их поведением реализующая его волю во всем (в том числе и в отношении воздействия на людей, их судьбу, социальный статус, жизнь и смерть). Приро­да — проводник воздействия на людей божьей воли, вплоть до того, чтo она есть и средство их наказания.

Для средневекового человека природа — это мир вещей, за кото­рыми надо стремиться видеть символы Бога. Поэтому и восприятие природы раздваивалось на предметную и символическую составляю­щие. Познавательный аспект средневекового сознания был направлен не столько на выявление объективных свойств предметов зримого мира, сколько на осмысление их символических значений, т.е. их отношения к божеству. Познавательная деятельность была по пре­имуществу герменевтической, толковательной, а значит, в конечном счете опиралась на иерархизированную и субординированную систему ценностей, на ценностное сознание.

Средневековое сознание не ориентировано на выявление объек­тивных закономерностей природы. Его главная функция — сохране­ние ценностного равновесия человека и мира, субъекта и объекта. В нем слабо развиты познавательные средства вообще и познавательные средства выражения нового в частности. Средневековое знание ориентировано на повторение, воспроизведение и обоснование некоторых исходных абстрактных образов общекультурной (в то время религиозной) значимости. Они заимствовались в основном из сюжетов Ветхого и Нового заветов — Бог, рай, ад, Христос, Страшный суд и др., которые передавались из поколения в поколение на основе авторитарности.

Деятельность такого рода была тем не менее системно организо­вана. Основа такой системы — набор (не связанных между собой логической необходимой связью) базовых чувственных первообра­зов, вокруг которых концентрируются производные чувственно-по­нятийные образования как средства детализации и конкретизации исходных образов, зачастую также не связанные между собой закономерными, логическими связями. Поэтому система средневекового сознания гетерогенна, рационализирована лишь частично. Вместе с тем она была некоторой целостной системой, а значит, жила по своим законам, функционировала, развивалась, претерпевала коли­чественные и качественные изменения. Качественные преобразова­ния состояли, во-первых, в подключении в такую систему новых эле­ментов, т.е. новых образов (иносказаний, символов, аллегорий и др.), во-вторых, в установлении между образами (как старыми, так и новы­ми, а так же между старыми и новыми) новых связей и отношений (классификация, схематизация, формализация, лежавшие в основе схоластики).

4.1.3. Особенности познавательной деятельности

Хотим мы этого или нет, но познание мира, производство нового знания — историческая необходимость. Поэтому и в консервативном средневековом феодальном обществе складываются традиции позна­вательной деятельности. Они соответствовали трем основным мо­ментам реального процесса познания: коллективный характер субъ­екта; предметно-преобразовательное отношение субъекта к объекту; чувственный контакт субъекта с объектом. Эти три закономерности познавательной деятельности определили формирование средневе­ковых традиций познания, опирающихся на принципы:

авторитета — авторитет, предание (схоластико-умозрительная традиция);

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. Причем, 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. То есть 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. И лишь на закате средневековья схоластика стано­вится тормозом развития познания, за что и подвергается справедливой резкой критике основоположниками научной методологии, например, Р. Декартом и Ф. Бэконом.

Важнейшая проблема схоластики — отношение знания и веры. Именно в русле решения этого вопроса Фома Аквинский создает грандиозный теолого-философский синтез современного ему знания 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 доказательство не под силу человеческому уму, они непознаваемы для него, но тем не менее носят рациональный характер. 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.

Герметическая традиция. В эпоху средневековья все формы человеческой деятельности и общения были пронизаны ритуалами. Все формы действий 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, причем не только в хозяйственной области, но и в сфере общения людей, в сфере познания, политической и юридической практики 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.

На ритуальной основе возникает средневековая герметическая традиция *, воплощавшаяся в алхимии, астрологии, каббале и др. Ори­ентированная на предметное созидание качественно нового, эта тра­диция опиралась на своеобразные мировоззренческие представле­ния: взаимосвязь всего со всем; неразличимость взаимосвязи, взаимо­действия и взаимопревращения; тождество, взаимопревращение макрокосма и микрокосма; биологизация мира (т.е. 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.

* Герметический корпус — это свод трактатов, написанных на греческом языке во II—III вв. н.э. 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 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.

Одним из самых значительных представителей этой 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 выводятся 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, 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. Формирование из ранее разрозненных областей единой политической системы на новой феодальной основе и бы­стрый рост экономики создали благоприятные условия для развития на средневековом Востоке 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 получили возможность более свободного обмена духовными ценнос­тями. Благодаря интенсивной переводческой деятельности уже в IX в. в арабоязычном мире были изданы все главные произведения научной мысли античности. К античному наследию арабы 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. Усвоение сложного комплекса местных культурных традиций и культурного наследия античности обеспечи­ло расцвет мусульманской культуры.

Особенно большое распространение на Востоке получили произ­ведения Аристотеля. Вершиной арабоязычного аристотелизма стало творчество Ибн-Рушда (в Европе его называли Аверроэсом), интер­претировавшего труды Аристотеля в духе материализма и пантеизма. Ибн-Рушд развивал и 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.

4.2.1. Математические достижения

Арабы существенно расширили античную систему математических знаний. 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 π до 17 верных знаков.

Развивались методы приближенного извлечения корней. Напри­мер, такой известный в древности прием:

где Т— целое, был распространен на случай любого натурального показателя корня:

Известен им был и метод вычисления корней, который ныне называется методом Руффини — Горнера*: если

тo последовательное вычисление знаков корня связано с отысканием разностей

* См.: Рыбников К.А. История математики. М., 1974. С. 99.

Арабские математики умели также суммировать арифметические и геометрические прогрессии, включая нахождение сумм вида:

Не ограничиваясь методами геометрической алгебры, арабские математики смело переходят к операциям над алгебраическими иррациональностями. Они создали единую концепцию действительных чисел путем объединения рациональных чисел и отношений и постепенно стерли грань между рациональными числами и иррациональными. В Европе эту идею восприняли лишь в XVI в.

Арабские математики 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:

Наиболее значительным достижением арабов 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 классифицировал 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.

Если отдельные зачаточные элементы сферической тригономет­рии были известны еще древним грекам (например, Птолемей поль­зовался понятием «хорда угла»), то в систематическом виде тригонометрия создана арабскими математиками. Уже в работах аль-Баттани содержится значительная часть тригонометрии, включая таблицы значений котангенса для каждого градуса.

Историческая заслуга средневековых арабских математиков со­стояла и в том, что они начали глубокие исследования по основаниям геометрии. Так, в сочинениях О. Хайяма и Насирэддина ат-Туси пред­приняты попытки доказать постулат о параллельных, основанные на введении эквивалентных этому постулату допущений (сумма внутрен­ние углов треугольника равна двум прямым и др.).

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.

Арабские ученые широко использовали понятие удельного веса, совершенствуя методы определения удельных весов различных ме­таллов и минералов. Этим вопросом занимались аль-Бируни, О. Хайям, аль-Хазини (XII в.). Для определения удельного веса при­менялся закон Архимеда, грузы взвешивались не только в воздухе, но и воде. Полученные результаты были исключительно 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.

Динамика развивалась на основе комментирования и осмысления сочинений Аристотеля. Средневековыми арабскими учеными 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 (Ибн Корра Сабит, 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 — разработки инфинитезимальных методов (т.е. рассмотрение бесконечных процессов, непре­рывности, предельных переходов и др.).

Существенный вклад внесен арабскими учеными 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 создателя огромной империи Тимура. Движимый страстью к науке, Улугбек построил в Самарканде по тем временам самую большую в мире астрономичес­кую обсерваторию, имевшую гигантский двойной квадрант и много других астрономических инструментов (азимутальный круг, астроля­бии, трикветры, 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 моделью, предложенной марагинской школой (Насирэддин ат-Туси, аш-Ширази, аш-Шатир), со­гласно которой «земное» прямолинейное движение участвует в дви­жении небесных тел равноправно с равномерным круговым, что на­метило тенденцию к объединению «земной» и «небесной» механик.

4.3. Становление науки в средневековой Европе

К концу XII — началу XIII в. обозначился застой в социально-экономи­ческом и культурном развитии ближневосточных стран. 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 ремесле).

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), «миры-экономики». Формируется дух уважительного отноше­ния 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.

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. 6ыл основан Парижский университет. В ХIII—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.

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? Ссылки на божественное всемогущество служи­ли 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 пространственность, 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.

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».

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 как в кинематике, так и в 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. Кроме того, 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 значительное развитие получила динамическая «теория импетуса», 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 все 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.

Аристотель считал главным параметром для любого момента движения расстояние до конечной точки, а не расстояние 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 сходного пункта. Эти выводы стали предпосылками для перехода от снятия 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» (ma), 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 *.

* См.: Гайденко В.П., Смирнов Г.А. 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 др.) (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 *.

* Рабинович В.Л. Алхимия как феномен средневековой культуры. М. 1979. Ч. 1. Гл. 1.

В средневековой алхимии (ее расцвет пришелся на XIII—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. В русле этой тенденции арабские алхимики сформулировали идею «философского камня» — гипотетического вещества, ускорявшего «созревание» золота в недрах земли; это вещество заодно трактова­лось и как элексир жизни, 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, «царской водки», 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 принципы мужского (сера) и женского (ртуть) начал; в XV в. к ним добавили третье начало — «соль» (движение). Второе звено — это состояния, качества, свойства первоэлементов: земля (твердое состояние тела), огонь (лучистое состояние), вода (жидкое состоя­ние), воздух (газообразное состояние), квинтэссенция (эфирное состояние). Алхимики полагали, что в результате взаимодействия каче­ственных принципов (начал) и состояний первоэлементов можно осуществлять любые трансмутации веществ.

Среди алхимиков, наряду с шарлатанами и фальсификаторами, было немало искренне убежденных в реальности всеобщей взаимо-превращаемости веществ; в том числе и крупных мыслителей — Раймунд Луллий, Арнольдо да Вилланова, Альберт Великий, Фома Аквинский, 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 Диоклектиан в 296 г., опасаясь, что получе­ние алхимиками золота ослабит его казну и экономику, приказал уничтожить все алхимические рукописи. По тем же причинам в 1317г. 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.

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, мусульманства 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 и др.) 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.* 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 предков Адама и Евы) — Ноя и его потомков, сохранившихся во время потопа в ковчеге, и т.д. и т.п.

* В России, например, вплоть до 1700 г. летоисчисление велось от дня «сотво­рения мира», которым считалось 21 марта 5509 г. до н.э.

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. Что касается вопроса о воз­никновении человечества и его первоначальной истории, то в сре­дневековье считалось, что об этом все уже сказано в библейской легенде. 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 Capc, 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.

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, абстракции 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, который приходил на смену сословно-иерархической структуре феодальных отношений. Средневековье завершает тот длительный период истории человечества, в ходе которого человек был еще привязан прямыми либо опосредованными узами к коллективу определенного типа. Этот отрыв оконча­тельно осуществился именно в эпоху Возрождения. «Не терпеть нужды и не иметь излишка, не командовать другими и не быть в подчинении — вот моя цель», — писал Ф. Петрарка, выражая этим не только свои личные цели, но и жизнеощущение эпохи*. В социально-психологическом плане ренессансный индивидуализм порождал такую особенность образа жизни, которую великий русский мыслитель А.Ф. Лосев называл «субъективистически-индивидуалистической жаждой жизненных ощущений незави­симо от их религиозных или моральных ценностей»**. Жизнь на свой страх и риск, предполагающая индивидуализм и самоутверждение личности, возможна только в условиях активно-деятельного отношения к миру.

* Петрарка Ф. Автобиография. Исповедь. Сонеты. М., 1915. С. 128.

** Лосев А.Ф. Эстетика Возрождения. М., 1978. С. 57.

Именно такое отношение характеризует систему новых ценностей буржуазной городской культуры свободных и независимых ремесленников, торговцев, мастеров, средневековой интеллигенции. Среди этих ценностей: высокая работоспособность; умение трудиться; инициативность, стремление побольше успеть, свершить; умение ценить время, дорожить им (время — это такой «божий дар» человеку, который нельзя никому передать, но вместе с тем его можно потерять в ничегонеделании); и наконец, личная ответственность за результаты своей деятельности. Правда, есть вещи, кото­рые неподвластны времени, и это делает их божественными: личная доблесть, знание и семья; их реализация приводит к утверждению вечных ценностей и исторически значимых дел, которые по достоинству смогут оценить лишь потомки.

5.1. Ренессанская мировоззренческая революция

В эпоху Возрождения была проведена основная мыслительная рабо­та, подготовившая возникновение классического естествознания. Это стало возможным благодаря мировоззренческой революции, свершившейся в эпоху Ренессанса и состоявшей в изменении систе­мы человек—мир человека. Эта система распалась на три относитель­но самостоятельных отношения: отношение Человека к Природе, к Богу и к самому себе.

В эпоху средневековья определяющим отношением к миру было отношение человека к Богу как высшей ценности. Отношение чело­века к природе, которая рассматривалась как символ Бога, и к самому себе как смиренному рабу божьему были производными от этого основного отношения. На основе индивидуализации личности, фор­мирования новых ценностей и установок в эпоху Ренессанса проис­ходит мировоззренческая переориентация субъекта. На первый план постепенно выдвигается отношение человека к природе, а отноше­ния же человека к Богу и к самому себе выступают как производные. В логике такого идейного движения Ренессанс преодолел дуализм темного и небесного миров («двух градов» Августина). В ренессансном сознании эти два мира сближаются вплоть до пронизывания друг друга, слияния, превращения в некую амбивалентную тотальность. В человеке на первый план выдвигается то, что есть в нем божественного: один человек сам способен превращаться для другого в некото­рое божество.

Поскольку все связано со всем и все взаимопроникает во все, постольку все (а не только Бог) достойно быть предметом познания. В этом смысле предмет познания один - богоприрода или природобог. Философско-рационалистическое преодоление теизма с необхо­димостью проходит через стадию пантеизма. А ренессансный онто­логический пантеизм, в свою очередь, повлек за собой гносеологи­ческий плюрализм: не только все может быть предметом познания, но и все точки зрения о предмете имеют право на существование, каждая культура имеет право на свое мировоззрение. В условиях эволюционного развития познания такой плюрализм привел бы к эклектизму. В революционную ренессансную эпоху гносеологичес­кий плюрализм ведет к релятивизму, который воплощает субъектив­но-творческий прорыв к будущим целостным формам теоретическо­го синтеза, смыслового многообразия и вселенской гармонии. Имен­но новаторством, переходностью, сложностью и многообразием эпоха Возрождения глубоко созвучна нашей эпохе.

Право на существование имеют все точки зрения, а значит, и те из них, которые содержат инновации. Более того, именно содержащая новизну позиция наиболее предпочтительна. С этого начинается формирование исторического мышления, ощущение культурно-ис­торической дистанции, постепенное формирование духа новаторст­ва. Противоречивость ренессансной культуры в этом отношении со­стояла в том, что ренессансное сознание это новое искало в... анти­чном прошлом.

Творчески-новаторское отношение к миру выдвигает на первый план познавательную составляющую сознания, разум выходит «из изгнания», куда он заточен средневековой установкой на первенство веры над чувствами, а чувств над разумом. Уже у Н. Кузанского позна­ние мира бесконечно и ведущим средством познания является разум. Мир для него — это богоприрода или природобог. Мир, Вселенная — бесконечны. Бесконечность мира познается разумом путем «совпаде­ния противоположностей».

Николай Кузанский принадлежит зрелому Возрождению. А в пе­риод позднего Возрождения Н. Коперник, создавая гелиоцентричес­кую систему мира, на деле показывает творческие возможности разу­ма, позволяющего через выделение и исследование противоречий в сфере явления проникать в сущность вещей, которая может быть полностью противоположной явлению.

Теоретическая мысль Возрождения еще не поднялась до уровня постановки и решения проблемы метода научного познания приро­ды, однако предварила ее формулированием ряда принципиальных идей: гуманизма, рационализма, познаваемости мира, историзма и социально-исторического оптимизма. Но в ренессансном типе позна­ния мыслительное и образно-чувственное не вполне разграничива­лись, часто выступая в синкретическом единстве. Это не позволяло создать методологический инструментарий для конкретно-научного познания природы. Созданием основ методологии конкретно-науч­ного познания занялись мыслители Нового времени, прежде всего Ф. Бэкон и Р. Декарт.

Не дала эпоха Возрождения и сложных, логически непротиворе­чивых фундаментальных теорий. Она решала другую задачу: посред­ством глубокого синтеза имевшегося мыслительного материала, но­вого способа функционирования культуры, новой системы ценнос­тей осуществить объективистскую перестройку сознания, сформиро­вать его новый исторический тип, в котором бы познавательная составляющая сознания доминировала над ценностной. В культуре Возрождения главной ценностью становится бескорыстное объективное по­знание мира. На основе этой важнейшей мировоззренческой ценнос­ти складываются непосредственные предпосылки возникновения классического естествознания.

5.2. Зарождение научной биологии

Стихийно-эмпирическое накопление знаний о мире органических явлений длилось тысячелетиями. Но долгое время знания о биологических явлениях не выделялись из общей совокупности знаний о природе в самостоятельную отрасль. Биологические знания излага­лись вперемешку со знаниями о химических, физических, географи­ческих, климатических, метеорологических, социально-историчес­ких явлениях. Специфика биологического объекта просто не фиксировалась, стихийно-эмпирически накапливаясь в основном как побочный продукт деятельности ремесленников, крестьян, путешественников, алхимиков, паломников, купцов, фармацевтов, лекарей и др. Природа выступала как нерасчлененное целое.

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, пересмотрев представление о месте человека в природе, возвысил роль человека в мире, вплоть до того, что божественность стали рассматривать как один из атрибутов человечности. В человеке видели венец, светоч природы, пололагая, 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 наиболее близких ему ме­дицинских проблем — было быстрое развитие биологического позна­ния. Известный историк естествознания П. Таннери, характеризуя «данный период развития биологии, писал: «...История науки в пер­овой половине XVI столетия была в сущности только историей медицины» *. 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».

* Таннери П. Исторический очерк развития естествознания в Европе. М., 1934. С. 48.

Особенности развития биологии в XVI—XVII вв. во многом опре­делялись практическими потребностями развивавшегося капиталис­тического хозяйства, прежде всего его аграрного сектора, социаль­но-классовыми потрясениями, ростом влияния материалистической философии на естествознание в целом и биологию в частности, институционализацией научной деятельности. На смену средневековой феодальной упрощенной культурно-бытовой сфере жизнедеятельности 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. Мир животных тоже становится объектом интереса. 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. Буркхард, «всем этим была... создана... благоприятная почва для развития научной зоологии, как и ботаники» *.

* Буркхард 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, эмпирически обоснованное знание. Благодаря коллективным усилиям ученых многих европейских стран такая установка обеспечила постепенное накопление колоссального фактического материала. Значительную роль в этом процессе сыгра­ли Великие географические открытия, эпоха которых раздвинула мировоззренческий горизонт европейцев — они узнали множество новых биологических, геологических, географических и других явле­ний. 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 и особенно А. Цезальпино закладывают программу созда­ния искусственной систематики (получившую свое развитие в рабо­тах Ж.Л. Турнефора, искусственная система которого была общепри­нятой в конце XVII—первой половине XVIII в.), а И. Юнг дает теоретический ориентир на развитие естественной систематики расте­ний, получивший развитие в трудах Р. Моррисона и Дж. Рэя.

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. Белон), Этиологии (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, исправившего ряд крупных ошибок, укоренившихся в биологии и медицине со времен античности. М. Сервет, павший жертвой протес­тантского религиозного фанатизма, и У. Гарвей исследовали проблему кровообращения. 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 (Фабриций из Аквапенденте). В XVII в. складывается синтез анатомии и физиологии, возникают предпосылки структурно-функционального подхода (Г. Азелли, К. Покэ, Ф. Глиссон, Р. де Грааф и др.)

В-третьих, важным следствием развития биологии явилось нормирование 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.).

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 грубых чертах, биологические объяснения носили чисто 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 господствовалa библейская картина мира. Затем она сменилась догматизирован­ным аристотелизмом и геоцентрической системой Птолемея. Посте­пенно накапливавшиеся данные астрономических наблюдений под­качивали основы этой картины мира. Несовершенство, сложность и запутанность птолемеевской системы становились очевидными. Многочисленные попытки увеличения точности системы Птолемея лишь усложняли ее. (Общее число вспомогательных кругов возросло почти до 80.) Еще в XIII в. кастильский король Альфонсо Х высказался в том смысле, что если бы он мог давать Богу советы, то посоветовал бы при создании мира устроить его проще.

Птолемеевская система не только не позволяла давать точные предсказания; она также страдала явной несистематичностью, отсут­ствием внутреннего единства и целостности; каждая планета рассмат­ривалась сама по себе, имела отдельную от остальных эпициклическую систему, собственные законы движения. В геоцентрических сис­темах движение планет представлялось с помощью нескольких рав­ноправных независимых математических моделей. Для объяснения петель движения данной планеты предполагалось помимо движения по деференту движение по своей группе эпициклов, никак не связан­ных, вообще говоря, с эпициклами и деферентами других планет. Строго говоря, геоцентрическая теория не обосновала геоцентрической системы, так как объектом этой теории система планет (или планетная система) не являлась; в ней речь шла об отдельных движе­ниях небесных тел, не связанных в некоторое системное целое. Гео­центрические теории позволяли предвычислять лишь направления нa небесные светила, но не определить истинную удаленность и рас­положение их в пространстве. Птолемей считал эти задачи вообще неразрешимыми. 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 Н. Коперника одним из мотивов совершенствования геоцентрической теории.

Другая общественная потребность, стимулировавшая поиски новой теории планет, была связана с мореходной практикой. Новые, более точные таблицы движения небесных тел, прежде всего Луны и Солнца, требовались для вычисления положений Луны для данного места и момента времени. Определяя разницу во времени одного и того же положения Луны на небе — по таблицам и по часам, установ­ленным по Солнцу во время плавания, вычисляли долготу места на море. Долгое время это был единственный способ нахождения долго­ты во время длительных морских плаваний.

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» *.

* Kuhn T. 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 *.

* В древности кроме Аристарха Самосского негеоцентрические идеи высказы­вались пифагорейцами Филолаем (считавшим, что все планеты и Солнце враща­ются вокруг некоего «центрального огня»), 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 с Солнцем как источником «духовного» света. Такое олицетворение получило название «духовного гелиоцентризма».

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 — «О вращениях 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 гелиоцентрическим 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).

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*.

* Он был введен 5 октября (которое стало 15-м) 1582 г. по инициативе папы Григория XIII на основе проекта, предложенного Луиджи Лиллио.

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 *. 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?

* 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 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 похо­дов к описанию движений планет.

Но, в отличие от своих предшественников, Коперник пытался создать логически простую и стройную планетную теорию. В отсут­ствие простоты, стройности, системности Коперник увидел корен­ную несостоятельность теории Птолемея, в которой не было единого стержневого принципа, объясняющего системные закономерности в движениях планет. Н. 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 этиx, 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» * .

* Коперник Н. О вращении 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 кажущимся 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 птолемеевской схеме. В этой схеме планеты по свойствам их движений как бы разде­лялись Солнцем на две группы — нижние (ближе к Земле, чем Солнце) 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.

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 *. 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)

* 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 Bсeленной, конечность Вселенной, ограничивал мир единственной планетной системой. Допуская лишь круговые равномерные движения пo 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.

  • Она подорвала ядро (геоцентрическую систему) религиозно-феодального мировоззрения, основания старой (первой) научной картины мира.

  • Она стала базой революционного становления нового научно­го мировоззрения, новой (второй) механистической картины мира.

  • Она явилась одной из важнейших предпосылок революции в физике (так называемой ньютонианской революции) и созда­ния первой естественно-научной фундаментальной теории — классической механики.

  • Она определила разработку новой, научной методологии по­знания природы. Схоластическая традиция исходила из того, что для познания сущности объекта нет необходимости деталь­но изучать внешнюю сторону объекта, сущность может непосредственно постигаться разумом. Коперник же 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, которое по своему содержанию может быть совершенно противоположным сущности.

5.3.2. Дж. Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизма

В течение нескольких десятилетий после выхода в свет труда «Об обращении небесных сфер» коперниканские идеи не привлекали особого внимания широкой научной общественности. Это было 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 70-е гг. XVI в., когда два знаменитых астрономических события (вспышка сверхновой 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.

Прежде всего не замедлили проявиться мировоззренческие выво­ды из коперниканизма. Признав подвижность, планетарность, 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 60-е гг. XVI в. 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 Н. Коперника с идеями Н. 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.

Именно Бруно принадлежит первый и достаточно четкий эскиз современной картины вечной, никем не сотворенной, вещественной единой бесконечной развивающейся 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 появлении принципиаль­ной отчужденности в капиталистическом производстве субъективного мотива дея­тельности и ее объективного результата. В этих условиях складывается полное господ­ство абстрактного труда, товарно-денежных отношений, общественные отношения превалируют над межличностными, происходит «овеществление» личных связей и отношений, всех видов деятельности, их обезличивание. Кардинально изменяется и тип общения. Индивид вырывается из системы корпоративно-сословной принадлеж­ности и непосредственно включается в функционирование общественных связей, прежде всего экономических. На смену индивидуальной ценности личности произво­дителя приходит ценность произведенных им вещей; посредником отношений между людьми становятся товары, формируется «товарный фетишизм», отношения личной зависимости сменяются зависимостью субъекта от продуктов собственной деятель­ности.

Создание единого мирового рынка, универсальных общественных связей - дости­жения буржуазной эпохи. Только при капитализме история становится всемирной, складываются предпосылки универсализации личности, ее индивидуальный опыт обо­гащается социально-историческим опытом не только своей страны, региона, но и всего человечества; человек включается в ансамбль универсальных социальных отно­шений, становится носителем всемирно-исторического опыта. Высвобождая человека из системы личностной зависимости, атомизируя личность, капитализм делает эти прогрессивные шаги за счет доведения до крайности отчуждения личности от обще­ства: 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 «века Разума» и соответственно изменяются (по сравнению с античностью и средневековьем) представления о целях, задачах, методах естественно-научного по­знания. Формируется убеждение, что предметом естественно-научного познания являются 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.

6.1. И. Кеплер: от поисков гармонии мира к открытию тайны планетных орбит

После работ Коперника дальнейшее развитие астрономии требовало значительного расширения и уточнения эмпирического материала, наблюдательных данных о небесных телах. Европейские астрономы продолжали пользоваться старыми античными результатами наблю­дений. Но они устарели и часто были неточны. Проводимые же в ту пopy 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 невиданную еще 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', сектанта 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 Тихо 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 *. Более двух десятков лет провел Браге в Ураниборге, определяя положение небесных объектов. Удивляет точность его данных, если помнить, что тогда еще не знали телескопов и других оптических инструментов. Так, при сравнении с современными дан­ными оказалось, что средние ошибки при определении положений звезд у него не превышали 1, а для 21 опорной звезды — даже 40".

* Это была вспышка сверхновой звезды.

Тихо 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.

К счастью, на своем жизненном пути Т. Браге встретил Иоганна Кеплера. На смертном одре Тихо Браге 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 величайший научный под­виг — заложил фундамент новой теоретической астрономии и учения о гравитации. Он показал, что законы надо искать в природе, а не выдумывать 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 должен был руководствоваться идеаль­ными, математически совершенными числовыми отношениями и геометрическими формами, Кеплер пытался объяснить существова­ние только шести планет Солнечной системы существованием всего пяти правильных многогранников *. Кеплер пытается математически связать орбиты планет со сферами, вписанными в многогранники и описанными вокруг них. Затем закономерно возникает и вопрос об отношениях радиусов орбит планет между собой, решение которого, в свою очередь, подводит Кеплера к поиску точных законов гелиоцентрического планетного мира и превращает эту задачу в главное дело жизни.

* Во времена Кеплера было известно только шесть планет Солнечной системы, наблюдаемых невооруженным глазом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн. Планета Уран была открыта В. Гершелем в 1781 г., Нептун открыт астро­номом Галле и математиком Леверье в 1846., Плутон был обнаружен только в 1930г.

В ходе длительной напряженной, колоссальной 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).

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 смелости 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 древ­ний космологический принцип незыблемым. Против этой научной догмы и выступил Кеплер. 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 утверждал эллиптическую форму орбит и тем разрушал принцип круговых движений в космосе; второй показывал, что планеты нe 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.

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: первое — движущая сила сосредоточена в каждой плане­те, и у далеких планет она почему-то меньше, чем у близких (так думал Т. Браге); второе — 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.

Поэтому 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 действовала 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.

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.

6.2. Формирование непосредственных предпосылок классической механики как первой фундаментальной естественно-научной теории

6.2.1. Г. Галилей: разработка понятий и принципов «земной динамики»

В формировании классической механики и утверждении нового ми­ровоззрения велика заслуга Г. Галилея. Год рождения Галилея — это год смерти Микеланджело и год рождения Шекспира. Галилей — выдающаяся личность переходной эпохи от Возрождения к Новому времени. С прошлым его сближает еще многое: неопределенная трак­товка проблемы бесконечности мира; он не принимает Кеплеровых эллиптических орбит * и ускорений планет; у него нет еще представ­ления о том, что тела движутся в «плоском» однородном пространст­ве благодаря их взаимодействиям; он еще не освободился от чувствен­ных образов и качественных противопоставлений 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 динамические эксперименты, логические конструкции; главный пафос его творчества — возможность математического постижения мира; смысл своего творчества он видит в физическом обосновании гелиоцентризма, учения Коперника. Галилей заклады­вает основы экспериментального естествознания: показывает, что естествознание требует умения делать научные обобщения из опыта, а эксперимент — важнейший метод научного познания.

* Галилей считал их простым воскрешением древней пифагорейской идеи о роли числа во Вселенной, несовместимой с новым экспериментальным естество­знанием, за которое он боролся. Поэтому он не обратил внимания и на Кеплеровы законы (возможно, он и не ознакомился с ними, хотя Кеплер послал ему свое сочинение 1609 г.).

Еще будучи студентом (университета г. Пиза), Галилей делает открытие большой научной и практической значимости — открывает закон изотропности колебаний маятника, который сразу же нашел применение в медицине, астрономии, географии, прикладной меха­нике. После изобретения зрительной трубы (1608) он усовершенст­вовал ее и превратил в телескоп с 30-кратным приближением, с 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. Ведь 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 декрета 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», которая была опубликована 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.

Историческая заслуга Галилея перед естествознанием состоит в следующем:

  • он разграничил понятия равномерного и неравномерного, ус­коренного движения;

  • 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 аt2;

  • 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, например, 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 «отцом современного естетвознания».

6.2.2. Картезианская физика

Огромное влияние на развитие теоретической мысли в физике ХVII в. оказал великий французский мыслитель и ученый Рене Де­карт (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.

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» *. Все изме­нения, которые наблюдаются в этом пространстве, сводятся к единственному простейшему изменению — механическому перемещению тел. «Дайте мне материю и движение, и я построю мир» — таков лейтмотив, идейное знамя картезианской физики.

* 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. Хотя мир 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. Декарт допускает, что природа была создана Богом в виде первоначального хаоса ее частей и их движе­ний. По Декарту, однородная материя дробима на части, имеющие различные формы и размеры. 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 достаточны, чтобы заставить части материи расположиться в весьма стройном порядке. Благодаря этим законам материя принимает форму нашего «весьма совершенного мира». Среди этих законов при­роды — принцип инерции * и закон сохранения количества движения. 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.

* Декарт следующим образом 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).

Космогоническая теория Декарта объясняла суточное движение Земли вокруг своей оси и ее годовое движение вокруг Солнца. Но объяснить не могла 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.

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 ХХв.

Великий Ньютон имел все основания заявить: «Если я вижу дальше Декарта, то это потому, что я стою на плечах гиганта».

6.2.3. Новые идеи в динамике Солнечной системы

Ученые XVII в. внесли свой вклад в развитие предпосылок классичес­кой механики. Весьма значительной была роль парижского астроно­ма Ж.Б. Буйо, который высказал в своей книге (1645) мысль о том, что 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 быть уравновешена противоположно направленной центробежной силой, возникающей при круговом дви­жении. Таким образом 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.

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 И. Ньютона возникает идея всемирного тяготения и идея о том, как можно вычислить силу тяготения.

6.3. Ньютонианская 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 закончил 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.

6.3.1. 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:

Древняя идея взаимного стремления тел друг к другу («любви») благодаря Ньютону освободилась от антропоморфности и таинст­венности. В теории Ньютона тяготение предстало как универсальная сила, которая проявляется между любыми материальными частица­ми независимо от их конкретных качеств и состава, всегда пропорци­ональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Ньютон показал неразрывную связь, взаимообусловлен­ность законов Кеплера и закона изменения действия силы тяготения обратно пропорционально квадрату расстояния. 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!»).

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. 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 математический метод вычисления истинной орбиты комет * по их наблюдениям; 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 возмущенного движения в Солнечной системе как неизбежного следствия ее устройства.

* 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.

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 — характеристик исследуемых движений 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 Г. Лейбница он составил основу дифференциального и ин­тегрального исчислений. В математике Ньютону принадлежат также важнейшие труды по алгебре, аналитической и проективной геомет­рии и др.

6.3.2. 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.

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, котоpoe 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 на расстоянии. 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. Некоторое время он даже сам пытался развивать следствия из этой 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. Ремера, 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.

6.3.3. 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 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 строгое физико-теоретическое обоснование бесконечности мира.

Ньютон задумывался и над проблемой происхождения упорядо­ченной Вселенной. Однако здесь он столкнулся с задачей, для реше­ние 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.

6.4. Изучение магнитных и электрических явлений в XVII в.

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 *, а также о существовании особого минерала — железной руды (магнитный железняк), способной притягивать железные предметы **. 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.

* Само слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон», что значит янтарь.

** Залежи этого минерала находились возле греческого города Магнесии, назва­нию которого и обязано происхождение слова «магнит».

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 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. Все это не могло не оказать сильного влияния на изучение магнитных явлений вообще.

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.

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. Тот факт, что Гильберт, исследуя магнитные явления, затронул и электрические явления, не случайно. Электрические и магнитные явления, даже если не знать о 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 «золотым веком истории культуры». Это век расцвета материалистического мировоззрения, идеалов рационализма, выдающихся успехов классического естествознания.

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. Ньютонианство 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 развивается механика. Трудами так называемых континентальных математиков закладываются ос­новы аналитической механики. Работами Л. Эйлера, Ж. Д'Аламбера, Ж. Лагранжа и др. создается аналитический аппарат механики, раз­вивается аналитическая механика. 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, 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 получены от­дельные важные результаты: 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

tgδ=v/c,

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. Ремером 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.

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 под дейст­вием 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 b, испытывает это воздействие в тот же 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.

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. 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, сохраняя свое общее количество, 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.

Первые серьезные сомнения в теории теплорода принадлежат американцу Румфорду. Он обратил внимание на выделение тепла при свержении пушек 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 субстан­ция, вещество) и прокладывало дорогу для понимания теплоты как формы движения.

Теория теплорода, будучи весьма простой, удовлетворяла эмпи­рическим и формалистическим тенденциям физиков и химиков, 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 развитие 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.

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, 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.* И хотя широкое использование свойств электрических (и магнитных) явлений в медицине (физиотерапия, например) пришло гораздо позже, тем не менее зарождение в ХVIII в. идей о возможных способах такого применения стимулиро­вало развитие исследований электрических явлений.

* В качестве примера можно назвать сочинение одного из вождей Великой Французской революции Ж.П. Марата, врача по образованию. В 1738 г. он написал сочинение по электротерапии и представил его на конкурс, объявленный Руанской 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 Североамериканских колоний 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»). В это же время намечаются две основ­ные концепции в понимании электрических и магнитных явлений — дальнодействия и близкодействия.

Новый этап в истории учения об электричестве и магнетизме начинается с непосредственного измерения в 80-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, а затем наполеоновские войны способствовали разложению фе­одализма и открывали простор росту капитализма в странах Европы. В первой половине XIX в. в передовых странах Европы происходит промышленный переворот — переход от мануфактурного к машинно­му производству.

Промышленный переворот стимулирует развитие крупной ма­шинной индустрии. 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 теснейшим образом связывается с развитием практики, промышленного и сельскохозяйственного производства. Все чаще развитие практики, ее потребности определяют цели и задачи есте­ствознания. В этих условиях физическая наука развивается более быстрыми темпами. Производство непрерывно ставит перед ней все новые и новые проблемы, доставляя одновременно и новый эмпири­ческий материал.

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 *.

* В 1807 г. в Америке Р. Фултоном был построен первый пассажирский колес­ный пароход. Интересно, что на первых порах Р. 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 30-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. Стефенсона) 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 *. Были предприняты первые попытки использовать электричество в качестве двигательной силы. Возникает новая область электротехники — гальванопластика, изо­бретателем которой был русский академик Б.С. Якоби.

* В 1832 г. в Петербурге уже демонстрировался первый практически действую­щий телеграф русского изобретателя П.Л. Шиллинга. Вскоре появляются другие конструкции телеграфа. В 1844 г. в Америке была построена первая телеграфная линия, а в конце 40-х гг. 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 светочув­ствительной пленкой. Несмотря на несовершенство, метод Дагера быстро получил распространение. В 50-х гг. его заменяет 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, а также учение об электричестве и магнетиз­ме, возникает новый, быстро развивающийся раздел — учение об электромагнетизме. В этот период складываются основы волновой оптики, теории дифракции, интерференции и поляризации. Резуль­таты развития технических наук (например, теплоэнергетики в связи с усовершенствованием парового двигателя, электротехники и др.) ставят на повестку дня проблему исследования не просто отдель­ных форм движения, а их взаимных превращений и переходов. Фи­зика ориентируется на изучение не только отдельных типов физичес­ких явлений, но и связей между ними (превращение теплоты в меха­ническое движение, и наоборот, связь между электричеством и магнетизмом, между химическими и электрическими процессами и т.д.). Выясняется, что электрические и магнитные явления связаны между собой, а теплота есть движение, и для ее производства необходимы затраты механической или электрической, или, наконец, химичес­кой энергии. Постепенно отмирает взгляд на физические явления, основанный на представлении о невесомых. Сначала исключают световую материю, затем — магнитную жидкость.

В 40-х гг. XIX в. 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.

Первым в защиту волновой теории света выступил в 1799 г. 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.

Т. 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». Он поставил опыт, демонстрирующий явление интерференции света от двух источников и состоящий 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 полосы интерференции. 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.

Хотя работы Юнга свидетельствовали в пользу волновой теории света, они тем не менее не поколебали корпускулярную теорию, ко­торая еще господствовала в оптике.

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. Заинтересовавшись вопросами оптики, он сделал ряд открытий 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. Члены комиссии были сторонниками корпускулярной тео­рии и не могли испытывать симпатий к работе Френеля. Но ре­зультаты работы 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. Однако теория Френеля еще не стала об­щепринятой, и большинство физиков продолжало придерживаться старых взглядов.

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. французский физик Ж.Б. Фуко, измеряя скорость света с помощью вращающегося зерка­ла, показал, что скорость света в воде меньше, чем в воздухе, и тем самым окончательно подтвердил волновую теорию света. Правда, 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 назвали эфиром. Ответ на вопрос, каковы свойства эфира, предполагал решение двух фундаментальных проблем:

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 твердых (не газообразных) средах;

во-вторых, каким образом эфир взаимодействует с движущимся источником света. 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 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 кристалле объясняется разложением колебаний естествен­ного света по двум взаимно перпендикулярным направлениям. А из того, что поляризованные лучи не интерферируют, не влияют друг на друга, Френель сделал правильный вывод о поперечности све­товых колебаний.

Работы по поляризации и двойному лучепреломлению Френеля, представленные во Французскую академию наук в начале 20-х гг., были встречены настороженно, как и предыдущие работы по интерференции и дифракции. Даже Араго, который уже встал на точку зрения волновой теории света, не решился защитить идею о поперечности световых волн. Тем не менее результаты работ Френеля нель­зя было не признать.

Но выявление поперечного характера световых колебаний при­вело к ряду новых затруднений: с одной стороны, эфир как носитель поперечных колебаний 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.

В волной 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 Допплера 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 М. 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 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 пере­писчиком. Затем Фарадей получил место лаборанта, а в 1815 г. — ассистента. С 1816 г. Фарадей занимается самостоятельными научны­ми исследованиями. Первоначально его интересует химия, однако, 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. Эрстед обнаружил, что электри­ческий ток создает вокруг себя магнитное поле. 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. М. Фарадей показал, что переменное магнитное поле индуцирует в проводнике электрический ток. Эти открытия легли в основу разработки электродвигателя и электрогенератора, играющих ныне столь важную роль в технике.

Фарадей придерживался оригинальных взглядов на природу мате­рии. Он полагал, что материя активна и немыслима без движения, и 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 — непроводник, 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.

Материя, по Фарадею, занимает все пространство. 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 *. Атомы, по Фарадею, являются лишь центрами этих сил притяжения и отталкивания **. 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.

* Не случайно Фарадей наряду со словом «force» употреблял часто и слово «power», что значит еще и способность, мощность, энергия.

** 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. В основе его теории электричества и магне­тизма лежит представление об электрических и магнитных силовых линиях. Фарадей тем не менее 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, а физическое понятие, имеющее реальный аналог в природе. Силовые линии есть характеристики поля — некоторого особого вида материи, носителя и передатчика энергии. Возникнове­ние полевой концепции стало началом становления континуальной физики.

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 и большее место в физических исследованиях зани­мали исследования явлений, в которых имело место взаимопревра­щение 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.

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 40-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.

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» *. 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.

* Лейбниц Г.В. Переписка с Кларком // Соч.: В 4 т. М., 1982. Т. 1. С. 441.

Проблема пространства — особая проблема, объединяющая физи­ку и геометрию. Долгое время молчаливо предполагалось, что свой­ства физического пространства являются свойствами евклидового 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.

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 К.Ф. Гаусс, который еще в начале XIX в. начал 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.

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 *. При этом 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» **, а вопрос о выборе той или иной геометрии должен решать астрономический опыт.

* В 1832 г. венгерский математик Я. Больяй опубликовал работу, в которой (независимо от Лобачевского) также развил основные идеи неевклидовой геомет­рии.

** Лобачевский Н.И. Полн. собр. соч. М.; Л., 1949. Т. 2. С. 159.

Спустя почти 40 лет после работ Лобачевского, в 1867 г. была опубликована работа Б. Римана «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 п-го порядка или совокуп­ности однородных объектов — точек, определяемых системой чисел (x1, х2,..., хn). Используя работы Гаусса по геометрии поверхностей в обычном трехмерном пространстве, 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. 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.

Кроме того, Риман высказал новое понимание бесконечности пространства. По его мнению, 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).

Идеи неевклидовых геометрий первое время имели весьма мало сторонников, так как противоречили «здравому смыслу» и устояв­шимся в течение многих веков воззрениям. Перелом наступил только во второй половине XIX в. Окончательные сомнения в логической правильности неевклидовой геометрии Лобачевского были развея­ны в работах итальянского математика Э. Бельтрами, который, раз­вивая идеи К. Гаусса в области дифференциальной геометрии для решения задач картографии, показал, что на поверхностях постоян­ной отрицательной кривизны (псевдосферы) осуществляется имен­но неевклидова геометрия. Интерес к работам Лобачевского и Рима­на вновь ожил и вызвал многочисленные исследования в области неевклидовых геометрий и оснований геометрии. 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 геометрии необходимо задать: некоторое многообразие элементов; группу преобразований, дающую возможность отображать элементы заданного многообразия друг на друга. А 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; 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 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.

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

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 физического мира, т.е. признание того, что физический мир (как совокупность устойчивых явлений, вещей, процессов, расположенных в определенном порядке в пространственно-временном континууме) существует до и независимо от челове­ка и его сознания.

  • 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.

  • Все элементы физического мира, заполняя пространственно-временной континуум, связаны между собой причинно-следст­венными связями таким образом, что, зная в определенный момент времени координаты каждого элемента, можно в прин­ципе абсолютно точно, однозначно предсказать положение этого элемента через любой промежуток времени.

  • Для классической физики свойственна уверенность в том, что на основе знания о существующем состоянии элементов физи­ческой системы в принципе возможно однозначно и абсолют­но точно предсказать поведение элементов системы через любой промежуток времени (лапласовский детерминизм).

  • Материальный мир познаваем, на основе имеющихся в наличии исследователя 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.

  • 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:

отсутствие в содержании физического знания ссылок на субъект дознания;

однозначное применение понятий и системы понятий для описа­ния физических явлений;

наглядное моделирование — эквивалент объективности зна­ния.

  • 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.

  • 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 были связаны с первыми оценками межзвездных расстояний. Основой для этого служили измерения О. Ремером 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 — галактиками *. Астрономия постепенно становилась внегалактической. Выдающаяся роль в со­здании внегалактической астрономии принадлежит В. Гершелю, ко­торый был конструктором уникальных для его времени телескопов (с зеркалом диаметром 1,5 м), выдающимся наблюдателем, основателем звездной и внегалактической астрономии.

* Мы пишем слово «Галактика» с прописной буквы, когда речь идет о той галактической системе, к которой принадлежит наше Солнце. Когда же 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 реально 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.

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, бога, например) 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 для 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.

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, эмерджентные, 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.

* Так, великий французский ученый П. Лаплас, отвечая на вопрос Наполеона, какое место в созданной им космогонической теории отведено Богу, гордо отве­тил: «Я не нуждаюсь в этой гипотезе!»

7.2.3. Идея развития в астрономии

Идею развития природы внес в новоевропейскую науку Р. Декарт в своей космогонии (см. 6.2.2). Декарт отвергал библейскую догму о происхождении мира в шесть дней и создал теоретическую модель о происхождения мира естественным образом, поставив тем самым деосмогонию на почву науки. Богу здесь отводилась лишь роль творца материи и движения; все последующее развитие материи было есте­ственным и в божественном участии не нуждалось.

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. 6.3.3).

Ньютон ясно понимал, 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, 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. Теория Канта не была чисто умозрительным построением (как тео­рия Р. Декарта); она опиралась на конкретные геометрические, кине­матические и динамические параметры, данные наблюдений, физические закономерности.

7.2.4. Космогония И. Канта

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 И. Кант — не атеист, он 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. 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.

Различие частиц по плотности обусловило 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.

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.

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, разрабатывавший космогоническую концепцию (1796), во многом похожую на теорию Канта и опиравшуюся на строгие математические и механические закономерности, 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 Вселенной.

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 предмета познания астрономической науки — космических тел, их систем и Все­ленной в целом, т.е. признание того, что мир астрономических объектов существует до и независимо от человека и его сознания. 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» *.

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.

  • 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 изотропная 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.

Эта общая установка конкретизировалась в ряде положений: 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— Гершеля); 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, о 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.

  • 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. Иначе говоря, 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.М.) начало, но можно сказать утвердительно заранее, что движение тако­го светила будет ему соответствовать» *. Классическая астрономия заимствовала из методологии классической физики следующие методологические установки: во-первых, постулат возможности обособ­ления элементов астрономического мира; во-вторых, принцип лапласовского детерминизма, в-третьих, требование континуального описания астрономических процессов; в-четвертых, абстрактное пред­ставление о «свободном» характере астрономических объектов.

* Лаплас П. Изложение системы мира. СПб., 1861. Т. 2. С. 335—336.

  • Результат астрономического познания — это некая теоретическая схема на базе классической механики. К такой схеме предъявляются те же требования, что и к любой теоретической схеме: 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); 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» *.

* Гершелъ 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 полуторатысячелетнем пути развития алхимии были получены отдельные 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», гумункулуса 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).

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 обусловливают 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. Гассенди. 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» *. 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.

* Гассенди 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. 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.

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 аналической химии (качественный анализ, приме­нение различных индикаторов (например, лакмус) для распознава­ния веществ 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 И. Бехером и его учеником Г. Э. Шталем была предложена теория флогистона. 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 Лавуазье в конце XVIII в. (опираясь на открытия К.В. Шееле сложного состава воздуха и Дж. Пристли кислорода, 1774) не разработал кислородную теорию горения.

Лавуазье показал, что все прежде считавшиеся хаотическими явления в химии 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 — не поддерживающий жизни азот. В соответствии с новой системой химические соеди­нения делились в основном на три категории: кислоты, основания, соли. Таким образом, Лавуазье рационализировал химию и объяс­нил причину большого разнообразия химических явлений: она за­ключается в материальном 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. Новая номенклатура 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.

Таким образом, 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 (например, азота) в различных по количественному составу окислах, и установил кратность этих количеств. Например, в пяти окислах азота (N2O, NO, N203, NO2 и N205) количество кислорода на одно и то же весовое количество азота относится 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 позиций атомно-молекулярных 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 50—70-е гг. XIX в. на основе учения о валентности и 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.), в теоретическом плане открыла путь построению теории пространственного строения органических соединений — стереохимии (Дж.Г. 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.

Развитие атомно-молекулярного учения привело к идее о сложном строении не только молекулы, но и атома. В начале XIX в. эту мысль высказал английский ученый У. Праут, исходя из результатов измере­ний, показывавших, что атомные веса элементов кратны атомному весу водорода. На основе этого 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 следовали разным исследовательским традициям, воплощавшим для них различные жизненные ориентиры. Каждый из них доводит исследова­тельскую программу в основном до конца, что оказало значительное влияние на развитие биологического познания. Бюффон в 36-томной «Естественной истории» одним из первых в развернутой 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 Ж. Сент-Илера сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых существ (на основе представления о биологи­ческом атомизме).

К. Линней своей искусственной классификацией (в единственно возможной тогда форме) подытожил длительный исторический пе­риод эмпирического накопления биологических знаний (он описал свыше 10 тыс. видов растений и свыше 4 тыс. видов животных). Вместе с тем 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» *. Естественная система есть идеал, к кото­рому должны стремиться ботаника и зоология. «Естественный метод есть последняя цель ботаники»,— отмечал Линней **; 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» ***. То, что Линней называет «естественным методом», есть, в сущности, некоторая фундаментальная теория живого. 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, поставил задачу его теоретической ра­ционализации.

* Цит по: Амлинский И.Е. «Философия ботаники» Линнея: содержание и критический анализ // Идея развития в биологии. М., 1965. С. 7.

** Там же. С. 33.

*** Цит. по: Амлинский И.Е. Указ. соч. С. 34.

В XVIII в. идеи естественной классификации развивались Б. Жюсье, который в ботаническом саду Трианона рассадил расте­ния в соответствии со своими представлениями об их родстве, И. Гертнером, М. Адансоном и др. Первые естественные системы не опирались на представление об историческом развитии организмов, предполагали лишь некоторое их «сродство». Но сама постановка вопроса о «естественном сродстве» инициировала выявление объек­тивных закономерностей единого плана строения живого.

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 наце­ленность на опытное изучение эмбриогенеза.

Вместе с тем 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. К. Вольф трактовал эпигенез как результат действия двух существенных начал - силы, регулирующей питательные соки, и способности их затвердевания.

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» *. 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.

* Цит по: Амлииский И.Е. Указ. соч. С. 33.

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 к Французской революций, культурного прогресса, под влиянием развития филосо­фии и естествознания (космологии, геологии и др.). Что касается собственно биологического материала, то здесь особую роль сыграла необходимость осмысления природы «лестницы существ», т.е. обра­за последовательно расположённых непрерывно усложняющихся ор­ганических форм (Ш. Бонне).

Важным являлся и мировоззренческий аспект проблемы исто­ризма живого: куда заведет исследование истории живого — в глубь 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!» * 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.

* Бэр К. Взгляд на развитие наук // Избранные произведения русских естест­воиспытателей первой половины XIX века. М., 1959. С. 219.

Большой вклад в проведение материализма под оболочкой деизма в методологию биологического познания внес 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» * и «созда­вать все доступные нашему наблюдению тела, и производить все происходящие в них перемены, видоизменения, даже разрушения и возобновления» **. 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. В Германии в начале XIX в. убежденным сторонником представления об эволюции живой природы»из бесформенной материи выступал Г.Р. Тревиранус.

* 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.

** Там же. С. 353.

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.

7.4.3. Ламаркизм

Ж.Б. Ламарк, 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 за счет введения зоологии 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 через призму ряда новых для того времени теоретических и методологических представлении. 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.

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, конкретизировался в двух законах:

во-первых, изменения органов под влиянием, продолжительного упраж­нения (неупражнения) сообразно новым потребностям и привычкам;

во-вторых, наследования таким 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.

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 *. Кроме того, Ламарк 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.).

* 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 *.

* Вопрос о возрасте Земли — особая проблема. В течение многих веков возраст Земли считался равным нескольким тысячам лет, что следовало из библейского мифа 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. Во второй половине XVIII в. возраст Земли оценивался геологами лишь в 75 тыс. лет. Однако к середине XIX в. этот отрезок времени «растянулся» до сотен миллионов лет. В настоящее время методами радиоактивного датирования возраст Земли оценивается в 4,6 млрд лет.

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, катастрофизм выступает как феноменоло­гическая концепция.

Главный принцип катастрофизма раскрывался в представлениях о внезапности катастроф, о крайне неравномерной скорости процес­сов преобразования поверхности Земли, о том, что история Земли есть процесс периодической смены одного типа геологических изме­нений другим, причем между сменяющими друг друга периодами нет никакой закономерной, преемственной связи, как нет ее между фак­торами, вызывающими эти процессы. По отношению к органичес­кой эволюции эти положения конкретизировались в двух принципах:

во-первых, в принципе коренных качественных изменений орга­нического мира в результате катастроф;

во-вторых, в принципе прогрессивного восхождения органичес­ких форм после очередной катастрофы.

С точки зрения Ж. Кювье, те незначительные изменения, кото­рые имели место в периоды между катастрофами, не могли привести к качественному преобразованию видов. Только в периоды катастроф, мировых пертурбаций исчезают одни виды животных и расте­ний и появляются другие, качественно новые. Кювье писал: «Жизнь не раз потрясала на нашей земле страшными событиями. Бесчислен­ные живые существа становились жертвой катастроф: одни, обитате­ли суши, были поглощаемы потопами, другие, населявшие недра вод, оказывались на суше вместе с внезапно приподнятым дном моря, сами их расы навеки исчезали, оставив на свете лишь немногие остат­ки, едва различимые для натуралистов»*. Творцы теории катастро­физма исходили из мировоззренческих представлений о единстве геологических и биологических аспектов эволюции; непротиворечи­вости научных и религиозных представлений, вплоть до подчинения задач научного исследования обоснованию религиозных догм. В ос­нове катастрофизма — допущение существования скачков, переры­вов постепенности в развитии.

* Кювье Ж. Рассуждение о переворотах на поверхности земного шара. М.; Л., 1937. С.83.

Можно ли выделить инвариантные черты у видов, сменяющих друг друга после очередной катастрофы? По мнению Кювье, можно допустить существование такого сходства. Он выделял четыре основ­ных типа животных (позвоночные, мягкотелые, членистые и лучис­тые), с каждом из которых соотносил определенный исторически неизменный «план композиции» (основу многообразия систем скоррелированных признаков организма). «План композиции» у катастрофистов — нематериальная сила, идеальный организующий центр божественного творения. По их мнению, добавление «творящей силы» после каждой очередной катастрофы определяет прогрессив­ное восхождение органических форм.

К концепции катастрофизма в отечественной литературе долгое время относились снисходительно, как к чему-то наивному, устаревшему и полностью ошибочному. Тем не менее значение этой концепции в истории геологии, палеонтологии, биологии велико. Катастро­физм способствовал развитию стратиграфии, связыванию истории развития геологического и биологического миров, введению пред­ставления о неравномерности темпов преобразования поверхности земли, выделению качественного своеобразия определенных перио­дов в истории Земли, исследованию закономерностей повышения уровня организации видов в рамках общих ароморфозов и др. В исто­рической геологии и палеонтологии не потеряло своего значения и само понятие «катастрофа»: современная наука также не отрицает идеологических катастроф. Они представляют собой «закономерный процесс, неизбежно наступающий на определенном этапе жизнедеятельности геологической системы, когда количественные изменения выходят за пределы ее меры» *.

* Зубков И.Ф. Проблема геологической формы движения материи. М.,1979. С.170.

7.4.5. Униформизм. Актуалистический метод

В XVIII — первой половине XIX в. была обстоятельно разработана концепция униформизма (Дж. Геттон, Ч. Лайель, М. В. Ломоносов, К. Гофф и др.). Если катастрофизм вводил в теорию развития Земли супранатуральные факторы и отказывался от научного исследования закономерностей и причин древних геологических процессов, то униформизм, наоборот, выдвигает принцип познаваемости истории Земли и органического мира. Униформисты выступали против ката­строфизма, критикуя прежде всего неопределенность представле­ния о причинах катастроф.

Униформизм складывался под влиянием успехов классической механики, прежде всего небесной механики, и галактической астро­номии, представлений о бесконечности и безграничности природы в пространстве и времени. Одним из его следствий была точка зрения о том, что в природе человек как субъект познания не находит при­знаков начала мира и в будущем тоже не видит предварительных указаний на его конец (Дж. Геттон). Другая важнейшая установка униформизма — познаваемость мира и его истории.

Ядром униформизма являлся актуалистический метод, который, по замыслу, его основоположников (прежде всего Ч. Лайеля), должен был стать ключом для познания древних геологических процессов. Актуалистический метод предполагал преемственность прошлого и настоящего, тождественность современных и древних геологичес­ких процессов. По характеру современных геологических процессов можно с определенной степенью приближения описать закономер­ности древних процессов, в том числе и образование горных пород. Пропагандируя всемогущество актуалистического метода, Ч. Лайель писал, что с его помощью человек становится способным «не только исчислять миры, рассеянные за пределами нашего слабого зрения, но даже проследить события бесчисленных веков, предшествовав­ших созданию человека и проникнуть в сокровенные тайны океана или внутренностей земного шара» *. Вместе с тем сам Лайель система­тически применял актуалистический метод лишь к неживой приро­де, а в области органических процессов он делал серьезные уступки катастрофизму, допуская возможность актов божественного творе­ния органических форм.

* Лайелъ Ч. Основные начала геологии. СПб., 1866. Ч. 1. С. 229.

К эмпирическим предпосылкам концепции униформизма следует отнести: установление того, что возраст Земли намного больше, чем предполагали катастрофисты; данные изучения латеральной смены фаций в пределах одного стратиграфического горизонта; консолидацию и превращение известковых мергелей в сцементи­рованную породу; способность рек прорезать глубокие ущелья в пластах лавы; установление причинной связи между вулканизмом и тектоническими нарушениями; установление того, что третичное время состоит в действительности из нескольких периодов (эоцен, миоцен, ранний и поздний плиоцен) (см. 13.3.1); которые были весьма продолжительными для того, чтобы накопились мощные осадки и произошли значительные изменения в органическом мире; факты медленных, без катастроф поднятий суши (в частности, островов) и др.

Униформизм опирался на следующие теоретические принципы: во-первых, однообразие действующих факторов и законов природы, их неизменяемость на протяжении истории Земли,

во-вторых, непрерывность действия факторов и законов, отсутствие всяческих переворотов, скачков в истории Земли,

в-третьих, суммирование мелких отклонений в течение громадных пери­одов времени,

в-четвертых, потенциальная обратимость явлений и отрицание прогресса в развитии.

Тем не менее и униформизм являлся достаточно ограниченной теорией развития: сведя развитие к цикличности, он не видел в нем необратимости; с точки зрения сторонников униформизма, Земля не развивается в определенном направлении, она просто изменяется случайным, бессвязным образом.

7.4.6. Дарвиновская революция

И ламаркизм, и катастрофизм, и униформизм — гипотезы, которые были необходимыми звеньями в цепи развития предпосылок теории естественного отбора, промежуточными формами конкретизации идеи эволюции. Эти гипотезы значительно отличаются между собой и своими целевыми ориентациями, и степенью разработанности. Так, катастрофизм и униформизм ориентировались преимущественно на геологическую проблематику, и для них характерно отсутствие развернутых представлений о факторах эволюции органического мира.

Трудности создания теории эволюции были связаны со многими факторами. Прежде всего с господством среди биологов представле­ния о том, что сущность органических форм неизменна и внеприродна и как таковая может быть изменена только Богом. Кроме того, не сложились объективные критерии процесса и результата биологи­ческого исследования. Так, не было ясности, каким образом надо строить научную аргументацию и что является ее решающим основа­нием. Доказательством часто считали либо наглядные демонстрации (как говорил Ч. Лайель: «Покажите мне породу собак с совершенно новым органом, и я тогда поверю в эволюцию»), либо абстрактно-умозрительные соображения натурфилософского порядка. Не ясен был характер взаимосвязи теории и опыта. Долгое время, вплоть до начала XX в., многие биологи исходили из того, что одного факта, несовместимого с теорией, достаточно для ее опровержения.

Был неразвит и понятийный аппарат биологии. Это проявлялось, во-первых, в недифференцированности содержания многих понятий. Например, отождествлялись реальность и неизменность видов; изменяемость видов считалась равнозначной тому, что вид реально не существует, а есть результат классифицирующей деятельности мышления ученого. Во-вторых, плохо постигались диалектические взаимосвязи, например взаимосвязь видообразования и вымирания. Так, Ламарк исходил из того, что видообразование не нуждается в вымирании, а определяется только приспособляемостью и переда­чей приобретенных признаков по наследству. А те, кто обращал внимание на вымирание (например, униформисты), считали, что выми­рание несовместимо с естественным образованием видов и предпо­лагали участие в этом процессе творца. Следовательно, было необхо­димо вырабатывать новые понятия и представления, новые закономерности, отражающие диалектический характер отношения организма и среды.

Эмпирические предпосылки эволюционной теории обусловлива­лись всем ходом развития палеонтологии, эмбриологии, сравнитель­ной анатомии, систематики, физиологии, биогеографии других наук во второй половине XVIII — первой половине XIX в. Свое концентри­рованное выражение они находят прежде всего в систематике расти­тельного и животного миров, поскольку только «благодаря классифи­кации разнообразие органического мира становится доступным для изучения другими биологическими дисциплинами. Без нее смысл большей части результатов, полученных в других отраслях биологии, оставался бы неясным» *.

* Майр Э. Принципы зоологической систематики. М., 1971. С. 17.

Большое аначение для утверждения теории развития имела идея единства растительного и животного миров. Содержанием этой идеи являлось представление о том, что единство органического мира должно иметь свое морфологическое выражение, проявляться в оп­ределенном структурном подобии организмов. В 30-е гг. XIX в. М. Шлейден и Т. Шванн разработали клеточную теорию, в соответ­ствии с которой образование клеток является универсальным прин­ципом развития любого (и растительного, и животного) организма; клетка — неотъемлемая элементарная основа любого организма (см. 8.3.2).

Чарльз Дарвин в создании своей эволюционной теории опирался на колоссальный эмпирический материал, собранный как его пред­шественниками, так и им самим в ходе путешествий, прежде всего кругосветного путешествия на корабле «Бигль». Основные эмпири­ческие обобщения, наталкивающие на идею эволюции органических форм, Дарвин привел в работе «Происхождение видов» (1859). Дарвин был с юных лет знаком с эволюционными представлениями, неоднократно сталкивался с высокими оценками эволюционных идей. В своем творчестве он опирался на представление (сформиро­вавшееся в недрах униформизма) о полной познаваемости законо­мерностей развития природы, возможности их объяснения на осно­ве доступных для наблюдения сил, факторов, процессов. Дарвину всегда были присущи антикреационистские и антителеологические воззрения; он отрицательно относился к антропоцентризму и был нацелен на рассмотрение происхождения человека как части, звена единого эволюционного процесса. Определенную конструктивную ролъ в выработке принципов селекционной теории эволюции сыгра­ло утверждение (сформулированное Т.Р. Мальтусом) о том, что имеется потенциальная возможность размножения особей каждого вида в геометрической прогрессии.

Свою теорию Дарвин строит на придании принципиального значения таким давно известным до него фактам, как наследственность и изменчивость. От них отталкивался и Ламарк, непосредственно связывая эти два понятия представлением о приспособлении. Приспособительная изменчивость передается по наследству и приводит к образованию новых видов — такова основная идея Ламарка. Дарвин понимал, что непосредственно связывать наследственность, измен­чивость и приспособляемость нельзя. В цепь наследственность — изменчивость Дарвин вводил два посредствующих звена.

Первое звено связано с понятием «борьба за существование», от­ражающим тот факт, что каждый вид производит больше особей, чем их выживает до взрослого состояния; среднее количество взрослых особей находится примерно на одном уровне; каждая особь в течение своей жизнедеятельности вступает в множество отношений с биотическими и абиотическими факторами среды (отношения между организмами в популяции, между популяциями в биогеоценозах, с абиотическими факторами среды и др.). Дарвин разграничивает два вида изменчивости — определенная и неопределенная.

Определенная изменчивость (в современной терминологии — адап­тивная модификация) — способность всех особей одного и того же вида в определенных условиях внешней среды одинаковым образом реагировать на эти условия (климат, пищу и др.). По современным представлениям адаптивные модификации не наследуются и потому не могут постав­лять материал для органической эволюции. (Дарвин допускал, что определенная изменчивость в некоторых исключительных случаях может такой материал поставлять.)

Неопределенная изменчивость (в современной терминологии — мутация) предполагает существование изменений в организме, которые происходят в самых различных направлениях. Неопределенная изменчивость в отличии от определенной носит наследственный характер, и незначительные отличия в первом поколении усиливаются в последующих. Неопределенная изменчивость тоже связана с изменениями окружающей среды, но уже не непосредственно, что характерно для адаптивных модифика­ций, а опосредованно. Дарвин подчеркивал, что решающую роль в эволюции играют именно неопределенные изменения. Неопреде­ленная изменчивость связана обычно с вредными и нейтральными мутациями, но возможны и такие мутации, которые в определенных условиях оказываются перспективными, способствуют органическо­му прогрессу. Дарвин не ставил вопроса о конкретной природе неоп­ределенной изменчивости. В этом проявилась его интуиция гениаль­ного исследователя, осознающего, что еще не пришло время для понимания этого феномена *.

* Высказанные им соображения о «пангенезисе» носили откровенно натурфи­лософский характер, что было ясно и самому Дарвину.

Второе посредствующее звено, отличающее теорию эволюции Дарвина от ламаркизма, состоит в представлении о естественном отборе как механизме, который позволяет выбраковывать ненужные формы и образовывать новые виды. Успехи селекционной практики (главной стороной которой является сохранение особей с полезны­ми, с точки зрения человека, свойствами, усиление этих свойств из поколения в поколение, осуществлявшееся в процессе ведущегося человеком искусственного отбора) послужили той главной эмпири­ческой базой, которая привела к появлению теории Дарвина. Пря­мых доказательств естественного отбора у Дарвина не было; вывод о существовании естественного отбора он делал по аналогии с отбором искусственным. Тезис о естественном отборе является ведущим принципом дарвиновской теории, который позволяет разграничить дарвинистские и недарвинистские трактовки эволюционного про­цесса. В нем отражается одна из фундаментальных черт живого — диалектика взаимодействия органической системы и среды.

Таким образом, дарвиновская теории эволюции опирается на сле­дующие принципы:

• борьбы за существование;

• наследственности и изменчивости;

• естественного отбора.

Эти принципы являются краеугольным основанием научной биоло­гии.

Э. Геккель называл Дарвина «Ньютоном органического мира». Символично, что в Вестминстерском аббатстве Дарвин похоронен рядом с И. Ньютоном. В этом сближении имен двух великих ученых есть большой смысл. Как Ньютон завершил труды своих предшест­венников созданием первой фундаментальной физической теории — классической механики, так Ч. Дарвин довел до завершения процесс поиска способов конкретизации идеи эволюции, создал первую фун­даментальную теорию в биологии — теорию естественного отбора и заложил основания научного познания исторического аспекта органических систем.

7.4.7. Методологические установки классической биологии

Методологические установки классической биологии развивались медленно, начиная с середины XVIII в. вплоть до начала XX в. В общих чертах содержание методологических установок классической биологии состоит в следующем.

Признание объективного, не зависящего от сознания и воли человека, существования органических форм - главная мировоззренческая посылка биологического познания. При всем различии мировоззренческих позиций, биологи исходили из того, что органический мир существует независимо от сознания его исследователей; субъективно-идеалистические представления не играли существенной роли в биологическом познании.

Вместе с тем единство в вопросе об объективном существовании органических форм не исключало различий взглядов на роль материальных и идеальных факторов в происхождении и функционировании органических форм. В биологии гораздо дольше, чем в других отраслях естествознания, сосуществовали объективно-идеалистическая и. материалистическая трактовки природы объекта. По мере развития биологии стихийная материалистическая ориентация уче­ных становилась все более весомой; радикальный перелом произо­шел в середине XVIII в., хотя еще вплоть до XX в. появлялись рециди­вы витализма. В XIX в. укреплялось представление о том, что мир органических форм, мир живого образовался естественным обра­зом, порожден материальной природой без прямого либо косвенно­го вмешательства потусторонних сил. Формирование такой установ­ки было важнейшей предпосылкой преобразования биологического дознания в науку.

  • Классическая биология исходила из того, что мир живого, орга­нических форм имеет определенные объективные закономерности, порядок, структуру; эти закономерности познаваемы средствами науки. Классическое биологическое познание концентрировалось лишь на одном качественно определенном уровне организации живого (организменном либо клеточном, реже — тканевом), который одновременно считался и первичным. Все надорганизменные уровни (колонии, популяции, вид, биоценоз, биосфера) рассматривались как производные, вторичные, для которых характерны лишь аддитивные, а не интегративные свойства. Это — ориентация на моносистемность.

  • Важную методологическую роль играло представление о том, что органический мир есть, с одной стороны, некое многооб­разие форм, явлений, процессов, а с другой стороны, одновре­менно должен представлять собой и некоторое единство. С середины XVIII в. пробивала себе дорогу мысль, что материа­листическое понимание такого единства может лежать только в истории органического мира. Поэтому методологической установкой классической биологии, рубежом, разделявшим донаучный и научный этапы ее развития, выступало представле­ние о том, что органический мир имеет свою историю, его нынешнее состояние есть результат предшествующей исторической естествен­ной эволюции.

Вместе с тем понимание историзма в методологии классической биологии было ограниченным. Это проявлялось, в частности, в том, что историзм, развитие, эволюция рассматривались как полностью обращенные в прошлое, исключительно ретроспективно, не доводи­лись до настоящего, до современности. Такая установка сыграла не­гативную роль в истории дарвинизма, задержав экспериментальное исследование естественного отбора.

Тем не менее важнейшим достижением классической биологии явилось представление о том, что природа живого может быть поня­та и объяснена только через знание его истории. История органичес­кого мира может и должна получить научно-рационалистическое и материалистическое объяснение.

  • На основе синтеза представлений о единстве (взаимосвязи) и историзме органического мира формируется принцип систем­ности. Системное воспроизведение объекта предполагает вы­явление единства в предметном многообразии живого. Можно сказать, что научная биология начинается там, где на смену предметоцентризму приходит системоцентризм. Теория Дарвина, по сути, есть результат системного исследования.

  • В вопросе о характере познания методологические установки классической биологии формулируют в основном те же пред­ставления, что и методологические установки других естест­венных наук этого периода.

Познание — это обобщение фактов в несколько этапов, уровней (наблюдение, суждение, умозаключение, принципы, теория). Осно­вой познания является наблюдение. Начинаясь с наблюдения, оно продолжается на уровне мыслительных процедур, к ним относятся: описание (как с помощью терминов языка (естественного), так и наглядным образом — с помощью рисунков, схем и др.); систематиза­ция на основе определенных выделенных признаков объектов (высшей формой систематизации является классификация, когда выбор признаков связан с выделением существенных сторон объекта); сравнение, позволяющее выявлять законы объекта путем сопоставления существенных характеристик объекта (высокая эффективность метода сравнения вызвала к жизни такие науки, как сравнительная анатомия, сравнительная морфология, сравнительная физиология, сравнительная систематика и др.).

Содержательным является только первый уровень — уровень наблюдения как формы непосредственного чувственного контакта объекта с объектом. Мыслительные процедуры, акты деятельности разума не вносят в содержание биологического знания новых моментов, лишь перерабатывают то, что получено в процессе наблюдения. Наблюдение как бы «переливает» содержание объекта в сознание субъекта. Таким образом, классическая биология (как и классические физика и астрономия) в своих методологических установках исходили преимущественно из эмпирического обоснования знания (единственной содержательной основой знания признавался чувственный опыт в виде наблюдения). В классической биологии эксперимент еще не рассматривался как важный метод эмпирического познания органических объектов. Классическая биология - это биология по преимуществу наблюдательная. Внедрение метода эксперимента в основные отрасли биологии в том числе и в теопиот эволюции — заслуга XX в.

• Факт нарушения реальной картины объекта в процессе микро­скопического исследования осознавался, но при этом биологи исходили из того, что внесенными в ходе подготовки к наблюдению и самого наблюдения изменениями картины, объекта можно либо прене­бречь, либо внести на них поправку и тем самым свести их к нулю. Методологические установки классической биологии допуска­ли следующие отношения между знанием и объектом позна­ния: однозначное соответствие каждого элемента теории оп­ределенному элементу объекта (органического мира); нагляд­ность биологических образов и представлений, понятий; от­сутствие ссылки на условия познания в результате исследования.

• Одним из важнейших методологических затруднений явля­лось непонимание диалектического пути развития теории, ее взаи­мосвязи с опытом, того обстоятельства, что на ранних этапах своего развития теория может не объяснить все факты ее пред­метной области. Потому господствовало представление, что один-единственный факт, противоречащий теории, может ее полностью опровергнуть. На основании такого методологи­ческого «стандарта» строились почти все попытки «закрыть» теорию эволюции Дарвина и попытаться заменить ее другой концепцией.

• Методологические установки классической биологии в своей основе были метафизическими и поэтому неспособными выра­зить тождество противоположных сторон целостного систем­ного объекта. Это отражалось в том, что всеобщие характерис­тики системной организации воспроизводились в двух проти­воположных методологических регулятивах.

Во-первых, по вопросу о природе целостности и способах ее отра­жения в познании существовали две противоположные методологи­ческие установки — редукционизм и целостный подход, которые в миро­воззренческом плане воплощались в двух противостоящих друг другу позициях — механицизма и витализма. Редукционизм исходил из того, что органическая целостность может быть сведена к простой аддитивной сумме свойств составляющих ее (механических, физи­ческих и химических) частей, а целостный подход (в разных своих вариантах — холизм, органицизм и др.), подчеркивая качественное своеобразие целого по сравнению с его частями, считал таким осно­ванием целостности некую супранатуральную субстанцию.

Во-вторых, в качестве противоположных методологических уста­новок выступали механистический детерминизм и телеология. Первый игнорировал функциональное единство органических систем, а вто­рой усматривал в целесообразности таких систем проявление идеа­листической основы. Материалистическое преодоление телеологизма в биологии началось с учения Ч. Дарвина, который нанес смер­тельный удар телеологии в естествознании и объяснил ее рациональный смысл.

В-третьих, для методологических позиций классической биоло­гии характерно противопоставление структурно-инвариантного и генетическо-исторического подходов, ориентация на неизменность факторов эволюции, господство организмоцентрического мышления (исходной «кле­точкой» рассмотрения органической эволюции выступал отдельный организм; организмоцентризм — конкретная биологическая форма предмстоцентризма).

  • И наконец, классическая биология исходила из того, что струк­тура познавательной деятельности в биологии неизменна, методоло­гические принципы биологического познания исторически не развива­ются.

8. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ ВТОРОЙ ПОЛОВИНЫ XIX в.: НА ПУТИ К НОВОЙ НАУЧНОЙ РЕВОЛЮЦИИ

Вторая половина XIX в. в развитии естествознания занимает особое место. Этот период знаменует одновременно и завершение старого, классического естествознания, и зарождение нового, неклассического. С одной стороны, великое научное дости­жение, заложенное гением Ньютона, — классическая механика — получает в это время возможность в полной мере развернуть свои потенциальные возможности, а с другой стороны, в недрах классического естествознания уже зреют предпосылки новой научной революции; механистической (метафизической) методологии недостаточно для объяснения сложных объектов, которые попали в поле зрения науки. Лидером естествознания по-прежнему являлась физика.

8.1. Физика

8.1.1. Основные черты

Вторая половина XIX в. характеризуется высокими темпами развития всех сложившихся ранее и возникновением новых разделов физики. Особенно быстро развиваются теория теплоты и электродинамика. Теория теплоты развивается в двух направлениях: развитие термодинамики, непосредственно связанной с теплотехникой, и раз­витие кинетической теории газов, которое привело к возникнове­нию статистической физики. В области электродинамики важнейшим событием явилось создание теории электромагнитного поля.

Характерная особенность развития физики этого периода — усиливающиеся противоречия между старыми механистическими, метафизическими методологическими установками и новым содержанием физической науки. Открытие закона сохранения и превращения энергии, развитие теории электромагнитного поля, кинетической теории теплоты требовали нового методологического подхода для их интерпретации. Но физики в основном продолжают оставаться в плену старой (метафизической, механистической) методологии. И теория электромагнитного поля, и кинетическая теория теплоты