Природа боится пустоты - Дмитрий Александрович Фёдоров

устойчивое при подвесе сверху и неустойчивое при подпоре снизу. При этом понятие «центра тяжести» автору не знакомо, и никаких выводов о нем не делается, хоть материал работы к этому располагает. Весьма вероятно, что эти первые и самые длинные четыре главы изначально составляли отдельный самостоятельный текст, к которому позже были добавлены последующие части.

Механические задачи, решаемые греками

Большинство оставшихся глав представляют собой любопытный набор технических заметок, разбирающих принципы работы множества приспособлений: корабельного весла и руля, мачты и паруса, колеса повозки и тачки, пращи, лебедки и ворота, клина и блока, а также нескольких видов подъемников. Также рассматриваются процессы ломания палки о колено, скругления морской гальки, вставания сидящего человека, переноса грузов на плече с помощью шеста, удара топором и даже изготовления кроватей. Во всех случаях вначале формулируется вопрос: почему происходят какие-то действия либо же возникает выигрыш в силе. Всё это подается как общеизвестные факты, которые, тем не менее, вызывают удивление и потому требуют разъяснения. Затем любой процесс сводится к рычагу и круговому движению, но окончательный вывод не делается, поскольку изложение всегда построено в гипотетической форме и начинается с фразы «Не потому ли …?». Ниже мы рассмотрим несколько таких объяснений и отметим их характерные особенности.

Так, например, в одной из глав разбирается следующий вопрос. Почему, если два человека несут груз на палке, и он подвешен не посередине, то тяжесть давит больше на того носильщика, который расположен ближе к ней? Не потому ли, предполагает автор, что в такой ситуации палка является рычагом, переносимая тяжесть — точкой опоры, ближайший носильщик — движимым грузом, а удаленный носильщик — движущим. Получается, что один носильщик давит на другого, упираясь в переносимый груз.

Несмотря на кажущуюся абсурдность — назначить груз опорой, а людей наоборот представить грузами — предложенный подход дает верную расчетную схему, которая, впрочем, является самой неудобной из всех возможных. Поскольку вес переносимого груза исключается из рассмотрения, то невозможно сразу же определить тяжесть, приходящую на каждого носильщика. Конечно, закон рычага позволяет легко составить необходимую пропорцию, но автор «Механических проблем» не считает нужным указывать на то, что отношение нагрузок окажется обратно пропорциональным расстояниям до груза. И это очень важный момент: трактат вообще не предназначен для проведения технических расчетов, поэтому даже полученные математические законы не используются для того, чтобы довести задачи до итоговых соотношений. Автор вполне довольствуется качественным объяснением, повторяя каждый раз принцип работы рычага, но, не применяя его.

В другой главе разбирается, каким образом малый клин может создавать сильное давление и раскалывать большие тела. Предполагается, что клин можно рассматривать как два рычага AB и CB, вращающихся вокруг общей точки B. Удар по обуху передает силу на рычаги, и даже из малой мощности получается многое благодаря сокрытому движению — стороны клина расходятся в противоположные стороны, и происходит раскалывание груза в точке B. Приведенное объяснение хоть и выглядит достаточно убедительно, но является абсолютно неверным, а также практически бесполезным, поскольку не дает никаких соотношений и рекомендаций по работе с клином.

Еще одна характерная задача трактата сформулирована следующим образом: «Спрашивается, почему с более высокой мачтой, судно плывёт быстрее при таком же парусе и таком же ветре? Не потому ли, что мачта является рычагом, палуба — опорой, само судно — перемещаемой тяжестью, а ветер — силой, которая действует на парус? Ведь чем дальше точка опоры, тем быстрее сила движет тяжесть. Выходит, что, поднимая парус, мы удаляем его от места укрепления на палубе, то есть — от точки опоры».

Данное истолкование уже совершенно несостоятельно. Если опора находится в точке O, то описанная схема приведет лишь к тому, что при дополнительном поднятии паруса судно сильнее погрузит свой нос в воду. В реальности увеличение скорости связано в основном с тем, что прямо над поверхностью моря ветер дует слабее, поскольку теряет часть энергии от взаимодействия с волнами. Нас, однако же, должна удивлять не сама ошибка, а то, как автор трактата не замечает, что в предлагаемом объяснении судно будет двигаться в обратную сторону. В самом деле, если одно из плеч рычага (парус) поворачивается вперед, то второе обязано перемещаться назад. Этот очевидный факт игнорируется, хотя автор прекрасно о нем осведомлен. Такова цена методологической необходимости сводить к рычагу абсолютно все технические явления: приходится закрыть глаза даже на столь явные несоответствия.

Ближе к концу трактата разбираются в основном уже общие законы движения, которые в общих чертах повторяют воззрения Аристотеля, однако кое-где автор «Механических проблем» идет дальше и даже вплотную подходит к формулировке принципа инерции. Смелые рассуждения, однако, резко обрываются заявлением о бессмысленности введения новых понятий в самом конце книги.

Самая последняя глава дает объяснения того факта, что попавшее в водоворот тело всегда увлекаются к середине водяного вихря. Здесь совершенно в стиле Демокрита водоворот представляется множеством тонких концентрических кругов, причем отмечается, что у любого внешнего круга скорость всегда выше, чем у соседнего с ним внутреннего. От этого всякое тело и выталкивается высокой скоростью в более спокойную область. Несложно понять, что данный процесс будет вынуждено продолжаться до тех пор, пока объект не сместится в самый центр водоворота.

Таково в общих чертах содержание и характер «Механических проблем», чье влияние на многие поколения мыслителей нельзя назвать иначе, чем фундаментальным. Сопоставимый по масштабу и глубине уровень осмысления технических задач мы вновь обнаружим лишь на рубеже XV и XVI веков в работах Леонардо да Винчи.

Изменение взглядов на механику с наступлением эпохи эллинизма

С наступлением эпохи эллинизма меняется сам стиль античного мышления. Если раньше философы рассуждали о том, как им — наиболее просвещенным и достойным аристократам — обустроить жизнь идеального греческого полиса, то теперь они окончательно и бесповоротно лишились всякой власти. Греция потеряла независимость, а ее культура переселилась в богатые дворцы новых восточных царей. Эти всесильные монархи оставались эллинами, но правили уже не соплеменниками, а древними и богатейшими цивилизациями Египта и Вавилона, которые достались полководцам Александра в готовом виде. Экономическая и социальная структура завоеванных земель осталась прежней. Всякая философия теперь носила скорее эстетический и культурный характер, призванный развлекать царя и служить блеску и величию его двора. Одновременно с этим физическую работу теперь выполняли не просто рабы, но тысячи подданных иной национальности и культуры, с которыми придворные мудрецы вовсе не пересекались (более