Эллинистическая наука — первый прообраз науки современного типа

Александр Македонский умер в 323 г. до н. э. Вскоре после смерти великого завоевателя основанная им огромная империя распалась на несколько крупных государств, которые возглавили приближенные Александра, а в дальнейшем — их наследники. В культурном отношении наиболее развитым было царство Птолемеев, основавшееся на территории Египта и прилегавших землях. Столицей царства Птолемеев стал город Александрия. Именно здесь были основаны знаменитые Александрийская библиотека и Мусейон (музей). Этим двум учреждениям (Библиотека была относительно самостоятельной частью Мусейона) суждено было стать крупнейшими центрами философии и науки. Есть основания полагать, что большинство выдающихся деятелей культуры того времени в той или иной степени сотрудничали с Библиотекой и Мусейоном. Название последнего было заимствовано из классической Греции: так именовались святилища или культовые центры, посвященные почитаемым в античности музам — покровительницам искусств. Ряд традиций Мусейона был перенят из платоновской Академии и аристотелевского Ликея.

Благодаря Библиотеке и Мусейону Александрия стала научной столицей Древнего мира. Расцвет александрийской науки относится к III—II вв. до н. э. Заметим, что по прошествии нескольких веков Александрия вновь завоюет достойное место в культурной жизни эллинизма — на этот раз в связи со становлением христианства и первыми шагами патристики. Здесь будут творить Филон Александрийский, Климент Александрийский, Ориген и другие первые представители христианской философии. Однако в то время, о котором идет речь на этих страницах, в Александрии развиваются научные знания в области математики, механики, медицины, астрономии и космологии.

Наибольшую известность получила александрийская математическая школа. Ее выдающимися представителями стали Евклид, Аполлоний, Архимед. Что касается последнего, то, несмотря на то что он большую часть жизни провел в родном городе Сиракузы, фактически, как математик, он принадлежал к Александрийской школе. «Он получал импульсы от работ александрийских математиков, он развивал разрабатывавшиеся александрийцами проблемы и методы; наконец, он находился в постоянном творческом общении с учеными, работавшими в III в. в Александрии», — отмечает современный исследователь И. Д. Рожанский.

Основателем и наиболее крупным представителем Александрийской математической школы является Евклид. Его капитальный труд «Элементы» (в других переводах «Начала» или «Принципы») стал первым систематическим трудом по геометрии, охватившим все существенные вопросы геометрии древних. Но главное его значение состояло в том, что он остался идеалом и образцом научной строгости для многих последующих поколений ученых — не только математиков, но и представителей других областей знания. Так, в XVII в. Спиноза, работая над трактатом по этике, в своем стремлении к научной строгости обратился к форме, присущей «Началам» Евклида. То же характерно для многих мыслителей — основателей науки Нового времени. Особенно показательным следует считать тот факт, что произведение, заложившее основы экспериментально-теоретической науки современного типа, и по названию, и по форме изложения, и по существу разительно схоже с трудом Евклида. Речь идет о труде И. Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1687). В этой знаменитой работе впервые сформулированы законы и понятия классической механики. В свою очередь, труд Ньютона явил собой образец строгой естественно-математической теории и научной теории вообще, сохранив это значение вплоть до настоящего времени.

Евклид обобщил достижения античной математической мысли. В основу «Элементов» положен аксиоматический метод, то есть из ограниченного числа теоретических положений с логической необходимостью выводятся другие. Теоретическим фундаментом теории Евклида явилась логика Аристотеля, в частности, принцип непротиворечия, согласно которому теория не должна содержать внутри себя взаимно отрицающих утверждений.

Другой крупнейший математик Александрийской школы — Аполлоний известен прежде всего своим фундаментальным трудом «Конические сечения». Аполлоний дал полное и всестороннее исследование проблемы, над которой прежде работали Евклид и другие математики. Он использовал геометрический метод, являвшийся основным для всей античной геометрии. Античная математика не знала аналитической геометрии, в которой громоздкие чертежи заменяются алгебраическими формулами. К аналитической геометрии наука пришла лишь к XVII в. трудами Декарта, Ферма и других.

Наиболее известная и даже легендарная фигура, связанная с Александрийской школой, несомненно, Архимед. Его принято считать не только математиком, но и механиком, поскольку открытый им знаменитый закон относится, разумеется, к области механики. Архимед родился в 287 г. до н. э. В 212 г. до н. э. он был убит римским воином при захвате Сиракуз, в момент, когда математик вычерчивал на увлажненном песке геометрические фигуры. Согласно легенде, последней фразой, произнесенной Архимедом перед смертью, была: «Не трогай моих чертежей». Архимед заложил основы гидростатики и статики — разделов будущей механики. Его знаменитые слова «Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир» были произнесены во время спуска на воду гигантского судна.

Медицинская наука получила особое развитие на острове Кос, расположенном в Эгейском море. Здесь работал самый известный врач и анатом Древнего мира Гиппократ. Врачи с острова Кос поддерживали связь с Александрийской библиотекой и Мусейоном, а некоторые переезжали в Александрию на постоянное место жительства. Есть предположения, что в Мусейоне имелись анатомические лаборатории. Известным александрийским медиком был Герофил. Наибольший вклад им был сделан в изучение нервной системы человека. Кроме того, он дал подробное описание анатомии глаза, печени, половых органов и других частей тела. Анатомические открытия не могли быть осуществлены без проведения вскрытий трупов. По-видимому, в Александрии уже отсутствовал запрет на такие вскрытия, действовавший в Афинах. Вероятно, Герофил был первым врачом, проводившим хирургические операции по удалению органов человека, пораженных неизлечимыми заболеваниями. Не менее известны труды александрийского врача и знатока анатомии Клавдия Галена.

В области астрономии огромным шагом в направлении познания Вселенной стала идея о шарообразности Земли. Эту идею впервые высказали Платон и Аристотель. Однако только в эллинистическую эпоху астрономия достигла наибольших успехов. Они связаны с именем выдающегося александрийского географа и астронома Клавдия Птолемея. Его предшественниками в области астрономии были Эвдокс, Каллипп, Гераклид Понтийский, Аристарх Самосский, Гиппарх.

Птолемей широко применил для определения местонахождения географического объекта метод широты и долготы, продолжил вслед за своими предшественниками измерение окружности земного шара. Он решил задачу изображения шарообразной поверхности на плоскости, с тем чтобы карта в наименьшей степени искажала форму земного шара. Дошедшие до нас фрагменты карт Птолемея значительно точнее, чем карты, составленные одним из выдающихся географов предшествующего времени Страбоном.

Крупнейшее астрономическое сочинение Птолемея носило название «Великая математическая система астрономии». Его принято именовать в арабизированном варианте — «Альмагест». В этом сочинении Птолемей изложил усовершенствованную геоцентрическую систему мира, позволяющую с достаточной степенью точности определять и предсказывать видимое положение небесных светил на небосводе. Благодаря математической точности и продуманности эта теория господствовала очень долго, вплоть до Нового времени, когда она была окончательно вытеснена гелиоцентрическими представлениями.

Задача, стоявшая перед Птолемеем, была сложна прежде всего с математической точки зрения. Наиболее трудно было объяснить видимое движение планет. Наблюдения резко расходились с предположением, что планеты движутся вокруг Земли по круговым орбитам: их движение очевидно было более сложным. Птолемей использовал целую систему геометрических понятий, показав, что планеты совершают серию движений по разнообразным траекториям. Сумма этих движений и дает нам наблюдаемую с Земли картину небосвода. Теория Птолемея оказалась довольно сложной и громоздкой, требовала множества вычислений. Однако она прекрасно защитила тезис о Земле как центре вращения космических сфер. При этом она позволяла с достаточной степенью точности определять и, главное, посредством соответствующих расчетов предвидеть расположение небесных светил. Эти качества системы Птолемея на долгое время сделали ее незыблемой в научном сознании.

Геоцентрическая система Птолемея испытывала мощное давление со стороны утвердившегося в античности представления о том, что окружность есть самая совершенная из фигур, а шар — самое совершенное тело. Такое представление было господствующим и нашло свое выражение еще в «Физике» Аристотеля. Следует отметить, что в античную эпоху предпринимались попытки построить гелиоцентрическую теорию обращения небесных тел с использованием для описания их орбит свойств эллипса. Эти взгляды имели логические и математические обоснования. Однако они не были восприняты античной наукой. Устоявшаяся догма оказалась сильнее доводов разума. В то же время, воспрепятствовав созданию гелиоцентрической теории, та же догма легла в основу убеждения, что Земля имеет форму шара. Это убеждение носило чисто умозрительный характер, поскольку экспериментальных доказательств, прямо свидетельствующих о шарообразности Земли, не существовало, да и не могло существовать в рассматриваемую эпоху.

В 47 г. до н. э. античная наука понесла тяжелую потерю. Во время войны, которую Юлий Цезарь вел на территории Египта, в Александрии вспыхнул пожар, погубивший значительную часть рукописей Библиотеки. Вполне определенно можно заключить, что гибель древних источников нанесла существенный ущерб развитию мировой культуры. Возможно, многие открытия человечеству пришлось совершить заново, поскольку нельзя исключить, что они уже были изложены в рукописях, погибших в пламени пожара.