Природа боится пустоты - Дмитрий Александрович Фёдоров

После начала IV века нашей эры античная геометрия пришла уже в самый настоящий упадок: вскоре Европа забудет даже формулу для определения площади треугольника. Однако византийский, а позже — арабский восток сохраняет греческую мудрость и даже дополняет ее.

Если же говорить о том, что сама античная математика оказалась полностью оторванной от практической жизни общества, то немалую роль, конечно же, сыграл и отказ от работы с числами. Он привел к тому, что, несмотря на всю гениальность греческих геометров, у них так и не появились средства для математического описания физических процессов. Сложно придумать что-либо менее пригодное для записи формул, чем геометрическая алгебра.

Живший в III веке нашей эры Диофант Александрийский в книге «Арифметика» впервые предложил некоторую алгебраическую символику и даже использовал букву ς для обозначения неизвестной величины, что позволило существенно сократить запись выражений, но не более того. Введенных обозначений не хватило для создания общих методов, и поэтому все задачи и уравнения, решаемые Диофантом, оказались никак не связанными между собой, требуя отдельного подхода каждая. Поскольку все неизвестные обозначались одинаково, приходилось их нумеровать, что также было весьма неудобно. Кроме того Диофант считал отрицательные и иррациональные числа бессмысленными, не имел представления о нуле и не подозревал, что у исследуемых им квадратных уравнений может быть два корня. В итоге предложенная символика хоть и была положительно оценена другими математиками, но общеупотребительной не стала.

Таким образом, у греков вовсе не имелось математических средств для того, чтобы хотя бы приступить к созданию физики. Единственными исключениями тут выступали оптика и астрономия, которые продолжали развиваться на протяжении всей античной эпохи. Если ко II веку до нашей эры пламя теоретической геометрии уже угасло, то различные вычислительные (в основном также геометрические) методы наоборот развились столь сильно, что о работах Архимеда в этой области вовсе забыли, как о несущественных. Математика превратилась в служанку астрономии. Все остальные рассуждения об устройстве мира продолжили носить в основном исключительно спекулятивный характер.

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ. ПРИРОДА НЕ ТЕРПИТ ПУСТОТЫ

Эмпирическая физика древних цивилизаций Нила и Междуречья

Долгие тысячелетия человек получал сведения об окружающем мире в процессе своей повседневной борьбы за существование. Необходимость добыть пищу, построить жилище, защититься от хищника или врага — всё это требовало немалых знаний. Постепенно совершенствовались орудия труда, развивалась речь, а накопленная мудрость множилась и передавалась из поколения в поколение. Никто, однако же, не занимался систематическим изучением природы, и лишь с появлением земледелия в некоторых регионах начали формироваться предпосылки к возникновению натурфилософии и точных наук.

На ранних этапах развития первых цивилизаций мы не находим никаких свидетельств того, что у людей имелись хоть какие-то представления из области физики. Глиняные клинописные таблички шумеров и папирусы египтян содержат разнообразные записи о математике, астрономии, поэзии, музыке, сельском хозяйстве, медицине, политике и многом другом, но не о естествознании. Судя по всему, никаких физических представлений тогда попросту не существовало и это в первую очередь связано характером мышления древних людей. В самом деле, все первые цивилизации возникали как рабовладельческие монархии, причем правитель имел практически божественный статус. Жреческая каста осуществляла управление государством за счет исполнения всепроникающих религиозных ритуалов и обрядов, регулирующих каждый аспект жизни общества в целом и каждого отдельного человека в частности.

Древние цари являлись всесильными монархами (в реальности, разумеется, влияние класса жрецов было тоже немалым), чье слово, подобно божественному, считалось абсолютным законом и не подлежало обсуждению. Соответственно, и каждое явление природы объяснялось волей богов или иных высших существ. Никому не приходило в голову свободно размышлять на эту тему, поскольку сама структура общества не предполагала такой возможности — свободно размышлять. Развивалась лишь та узкая область физики, без которой не могла существовать никакая сельскохозяйственная цивилизация, а именно — техника измерений. В самом деле, требовалось справедливо делить землю, уметь отсчитывать периоды времени для своевременного сева и жатвы, а также определять вес урожая. Всё остальное оказывалось стиснуто социально-политическими рамками.

Мы уже видели, что сравнительно высокий уровень математических знаний в Шумере и Вавилоне не подразумевал никакой теоретической основы — решения представляли собой готовые практические рецепты, найденные посредством многократных проб и ошибок. Максимальный уровень обобщения той эпохи это классификация задач по типам. Аналогичным образом обстояли дела и в физике — она была исключительно опытной и прикладной.

Нет сомнений, что грандиозные постройки, прекрасные художественные произведения, а также искусные бытовые изделия жителей Междуречья требовали знания многих правил и приемов, которые могли возникнуть только за счет обобщения многовековых наблюдений. Технологии развивались очень медленно за счет множества попыток создания более простых вещей, где по воле случая или же из каких-то иных соображений варьировались условия работы и свойства материалов. Всякое такое дело занимало немало времени, причем каждый раз просто констатировалась удача либо неудача. Более глубокие умозаключения требовали столетий неосознанного опыта, который формировался просто как традиция и часть культуры, а не четко отрефлексированное знание. Примитивная «эмпирическая физика» складывалась усилиями огромного числа людей, которые не столько обучали других, сколько из века в век передавали некий обобщенный коллективный опыт, воспринимая его как данность, как нечто существовавшее всегда и ниспосланное свыше.

При этом умение строить надежные стены и хитроумные оросительные системы не воспринималось отдельно от веры в необходимость умилостивить всесильных богов, произнести правильное заклинание и совершить важный ритуал. Все это в представлении шумеров и вавилонян обеспечивало успех работы не в меньшей степени, чем навыки обращения с инструментом или мастерство обработки глины, древесины либо камня. Простейшие научно-технические сведения неразрывно смешивались с магией, не позволяя науке выделиться в отдельную область человеческих знаний.

У египтян мы видим в целом схожую картину. Правда их математические и астрономические знания заметно уступали шумерским, но этому есть вполне понятное объяснение: на берегах Нила наблюдали за небесами в первую очередь из необходимости точно исчислять время, поскольку от этого зависело сельское хозяйство и сроки ритуалов. Вавилоняне же, кроме прочего, советовались с астрологами по любому важному поводу, и потому их звездные таблицы и расчеты непрерывно уточнялись. Парадоксально, но египтяне использовали астрономию более научным образом, а потому разбирались в ней хуже.

Что же касается «эмпирической физики», то она в Древнем Египте была, пожалуй, развита сильнее, чем у шумеров и вавилонян. Об этом нам говорят искусные изделия ремесленников и удивительные архитектурные памятники. Египетские ювелиры владели многими знаниями о свойствах различных металлов, сплавов и минералов. Архитекторы