Наука и технознание в античном мире

Античное производство базировалось почти исключительно на железной технике. Железный сельскохозяйственный инвентарь I тыс. до н.э. (топоры, лопаты, заступы, мотыги, косы, ножницы, двуручные пилы) позволили увеличить посевные площади за счет расчистки лесных массивов, улучшить обработку почвы, ввести стрижку овец, трехпольный севооборот, создать пилораму. Более совершенные кузнечные мехи (гармоника), железные клеши, зубила, сверла, молотки — все это поставило металлообработку на новый уровень. В горном деле широко применялись обрушение породы, подъемные ручные ворота. Плавка металла производилась в муфельной печи, вращение мельничных жерновов — с помощью водяного колеса. Когда рабы подорожали, на полях появились жатвенные машины и даже механизированная молотилка. Подавляющая часть выплавляемого металла шла на создание вооружения. Предметом особой гордости являлись военный и торговый флоты. Самым крупным военным тоннажем располагали Афины и Рим, но даже небольшие средиземноморские полисы имели десятки триер — двух-трехмачтовых парусно-гребных судов.

Основными периодами развития античной науки являются следующие:

I. Ранняя греческая наука, получившая у древних авторов наименование науки «о природе». Эта «наука» была нерасчлененной, спекулятивной дисциплиной, основной проблемой которой выступала проблема происхождения и устройства мира, рассматривавшегося как единое целое. До конца V в. до н.э. наука оставалась неотделимой от философии. Высшей точкой развития и в то же время завершающей стадией «науки о природе» стала всеобъемлющая научно-философская система Аристотеля.

ІІ. Эллинистические науки. Это период дифференциации наук. Процесс дисциплинарного дробления «единой» науки начался еще в V в. до н.э., когда одновременно с разработкой метода дедукции произошло обособление математики. Работы Эвдокса положили начало научной астрономии. В трудах Аристотеля и его учеников уже можно усмотреть появление логики, зоологии, эмбриологии, психологии, ботаники, минералогии, географии, музыкальной акустики, не считая гуманитарных дисциплин, таких как этика, поэтика и др., которые никогда не были частью «науки о природе». Позже приобретают самостоятельное значение новые дисциплины — геометрическая оптика (в частности, катоптрика, т. е. наука о зеркалах), механика (статика и ее приложения), гидростатика. Расцвет эллинистической науки был одной из форм расцвета эллинистической культуры в целом и обусловлен творческими достижениями таких великих ученых, как Евклид, Архимед, Эратосфен, Аполлоний Пергский, Гиппарх и др. Именно III — II вв. до н.э. античная наука по своему духу и своим устремлениям ближе всего подошла к науке Нового времени.

III. Постепенный упадок античной науки. К первым векам новой эры относятся работы Птолемея, Диофания, Галенаидр., систематизировавших знания предшествующей эпохи. Кроме того, римляне создали цемент и бетон, и расцвет Римской империи знаменовался прогрессом строительно-технических, гидравлических знаний, энциклопедически изложенных Витрувием, Фронтином и др. Воплощением римской технической мысли стали гигантские храмы (пантеон, «Храм всех богов» имел купол диаметром 43 м), театры, дороги, мосты и акведуки (мост Аполлодора через Дунай был длиной более 1 км). Удивительной глубины достигли знания по сооружению и использованию (например, для распиливания бетона) водяных мельниц, имевших механизм трансмиссии, коленчатый вал и шатуны. Но в это время наблюдается усиление регрессивных тенденций, связанных с ростом иррационализма, появлением оккультных дисциплин, возрождением попыток синкретичного объединения науки и философии.

В целом в Античности наука развивалась в основном обособленно от техники. Так, в античном мире различали технэ и эпистеме — технику без науки и науку без техники [19, с. 227]. Античное «технэ» — это не техника в современном понимании, а все, что сделано руками. То, что в эпоху эллинизма появляются элементы научно-технического знания, огромная заслуга принадлежит философии. Построение правил (норм) мышления, а также задание основных «кирпичей» («начал»), из которых можно было строить «здание» подлинного мира, создало новую интеллектуальную ситуацию.

С точки зрения «начал» и правил мышления все ранее полученные знания и представления нуждались в переосмыслении. Конкретно в переосмыслении нуждались знания, заимствованные греками от египтян и шумеров (математические и астрономические), а также знания, полученные самими греками (софистами и натурфилософами) в ходе рассуждений и наконец собственные и заимствованные с Востока мифологические и религиозные представления. Все эти знания и представления воспринимались как «темные», «запутанные». Чтобы получить о них правильное, ясное представление, сначала необходимо было выбрать некоторую область знаний (область бытия) и критически отнестись к полученной ранее информации, отбросить ложные и абсурдные знания, оставить правдоподобные. Следующий шаг — нахождение (построение) «начал», соответствующих данной области бытия, задавших исходные идеальные объекты и операции. Область знаний и доказательства, опирающиеся на эти начала, и называли «наукой». Последний шаг — действия с идеальными объектами (по форме это выливалось в доказательства и решения «проблем»): сведение более сложных, еще не описанных в науке идеальных объектов к более простым, уже описанным. Действия с идеальными объектами подчинялись, с одной стороны, правилам мышления (логике), с другой — отвечали строению «начал» (онтологии).

Параллельно с этим процессом складывалась и психологическая сторона научного мышления. Усвоение способов оперирования с выражениями типа «А есть В», следование правилам мышления, обоснование и формулирование начал доказательства и тому подобные моменты способствовали образованию целого ряда новых психологических установок. Прежде всего формируется установка на постижение за видимыми явлениями того, что есть на самом деле. (Например, если кто-либо видит, что против солнца луна всегда светится, — пишет Аристотель, — он сразу же понимает, почему это так, именно вследствие освещения луны солнцем.) Другая установка научного мышления — способность искать доказательство и рассуждение, дающие знание или же позволяющие уяснить причину. Поскольку для построения доказательства или рассуждения, как правило, необходимо построить цепочку связанных между собой выражений, сформировалась также способность поиска правильного действия в сфере идеальных объектов и теоретических знаний, без опоры на эмпирические знания. Важной способностью и ценностью становится и желание рассуждать правильно, избегать противоречий, а в случае их возникновения снимать их.

На основе перечисленных установок и связанных с ними переживаний постепенно сложилась античная наука. На сцену истории вышло рациональное научное мышление. Именно оно стало главной пружиной, обеспечивающей развитие античной культуры.

В античности есть примеры использования полученных научным путем знаний в практических областях. Это были геодезическая практика, изготовление орудий, основанных на действии рычага, и определение устойчивости кораблей в кораблестроении. Например, при прокладке водопровода Эвпалина, который копался с двух сторон горы, греческие инженеры использовали геометрические соображения (вероятно, подобие двух треугольников, описанных вокруг горы, и измерили соответствующие углы и стороны этих треугольников; одни стороны и углы они определяли путем измерений, а другие — из геометрических соотношений).

Однако больше было случаев, когда знания отношений не возможно было рассматривать как модель реальных отношений в вещах. Например, Аристотель утверждал, что тела падают тем быстрее, чем больше весят, или что нагревание во всех случаях ведет к выздоровлению. Хотя великий древнегреческий мыслитель и различил естественное изменение и создание вещей и даже ввел понятие природы, он не мог постичь, что моделесообразность знания практическому действию как-то связана с природой. Природа воспринималась как один из видов бытия наряду с другими, а именно как такое «начало, изменения которого лежат в нем самом», и не рассматривалась в качестве источника законов, сил и энергий, необходимого условия инженерного действия. Подавляющая масса античных техников действовала по старинке, т. е. рецептурно, большинство из них охотнее обращались не к философии, а к магическим трактатам, в которых находили принципы, вдохновляющие их в практической деятельности, вроде таких, как «одна стихия побеждает другую», «как зерно порождает зерно, а человек человека, так и золото приносит золото» .

В античной культуре, как уже отмечалось, помимо техников, не отличавшихся от ремесленников, действовали пусть и редкие фигуры ученых-техников. Евдокс, Архит, Архимед, Гиппарх, Птолемей, очевидно, не только хорошо понимали философские размышления о науке и опыте, мудрости и искусстве (технике), но и, несомненно, использовали некоторые из философских идей в своем творчестве. Были разработаны принципы действия рычага, весов, наклонной плоскости, клина, шкивов, винта, ворот, введены понятия «трение», «движение», «тяжесть». Это позволило античным техническим специалистам создать изобретения, которые даже сейчас поражают воображение. Общие проблемы движения исследовали Платон и Аристотель. Под воздействием медицинской науки происходит становление медицинской техники (античные хирургические инструменты: ложка в форме зонда, пинцет, щипцы, пила для костей, хирургические иглы и ножи).

Г. Дильс писал: «Исходная величина, которую древние инженеры клали в основу при устройстве метательных машин — это калибр, т. е. диаметр канала, в котором двигаются упругие натянутые жилы, с помощью которых орудие заряжается (натяжение) и стреляет. …Инженеры признавали, по словам Филона, наилучшей найденную ими формулу для определения величины калибра К = 1,13×100, т. е. в диаметре канала должно быть столько дактилей, сколько единиц получится, если извлечь кубический корень из веса каменного ядра (в аттических минах), помноженного на 100, и еще с добавкой десятой части всего полученного результата. И эта исходная мера должна быть пропорционально выдержана во всех частях метательной машины» [15, с. 26—27]. Перед нами типичный инженерный расчет, только он опирается не на знания естественных наук, а на знания, полученные в опыте, и математическую теорию пропорций.

Одно из необходимых условий решения таких задач — перепредставление в математической онтологии реального объекта. Если в шумеро-вавилонской математике чертежи как планы полей воспринимаюсь писцами в виде уменьшенных реальных объектов, то в античной науке чертеж мыслился как бытие, существенно отличающееся от бытия вещей (реальных объектов).

Переход от использования в технике отдельных научных знаний к построению своеобразной античной «технической науки» можно найти в исследованиях Архимеда. Но отдельные предпосылки этого процесса можно найти и в самой античной математике. Например, в «Началах» Евклида нетрудно заметить группировку теорем (положений), которая вполне схожа с группировкой технических знаний (в технических теориях описываются классы однородных идеальных объектов — колебательные контуры, кинематические цепи, тепловые и электрические машины и т. д.). Интересные случаи использования научных знаний в технике демонстрирует работа Архимеда «О плавающих телах». По сути это вариант «технической науки до технической техники», однако представленный в форме античной теории, из которой изгнано всякое упоминание об объектах техники (кораблях).

Основное отличие технических знаний Античности от классических технических наук состоит в отсутствии специального языка технической теории, специфических для технической науки онтологических схем (чертежей) и понятий. Сцепление разных языков в его работе достигается за счет онтологической схемы, которая еще не превратилась в специфическое, самостоятельное средство научно-технического мышления (как, скажем, это произошло позднее, в конце XIX — начале XX в. со схемами колебательного контура, кинематического звена, четырехполюсника и др.).

Завершая анализ техники античной культуры, нужно еще раз отметить, что рациональное философско-научное мышление оказало определенное влияние и на развитие античной технологии. Под влиянием философии и науки обострилось внимание античных техников к природным явлениям и эффектам. Развитие ряда наук (о равномерном движении, плавающих телах и др.) позволило им подметить ряд новых природных эффектов и продвинуть вперед технику и технологию в соответствующих областях.