Классификация естественных наук

Накапливались знания и 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.

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.

Во-вторых, закладываются  предпосылки позиционной системы  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 -- большие числа). Для этого применялись известные еще с древнейших времён 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.

В-третьих, формируются  простейшие геометрические абстракции -- прямой линии, угла, объема и др. Развитие земледелия, отношений земельной  собственности потребовало умения измерять расстояния, площади земельных  участков (отсюда и происхождение  слова "геометрия" -- от древнегреческого "землемерие"). Развитие строительного дела, гончарного производства, распределение урожая зерновых и т.п. требовало умения определять объемы тел. В строительстве было необходимо уметь проводить прямые горизонтальные и вертикальные линии, строить прямые углы и т.д.

На Древнем Востоке  математика получила особое развитие в Ме-сопотамии. 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). Их расшифровка 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.

Глава 3. Наука Древней Греции

Задача понять и  объяснить мир без привлечения  таинственных сил была впервые поставлена древними греками в период развития

рабовладельческого  строя [3]. Возникновение греческой  науки (VII-VI вв. до н. э.) обычно связывают  с расцветом ионических городов  Милета и Эфеса, островов Средиземноморья и греческих колоний в Италии. В Греции впервые появились профессиональные ученые и учителя, труд которых оплачивался как государством, так и частными лицами, первые научные учреждения: академия Платона, лицей Аристотеля, Александрийский музей. Именно в Греции была впервые выдвинута идея о единой материальной основе мира и о развитии его из этой основы.

Родоначальник греческой  науки милетский купец Фалес (~624-547) такой основой, например, считал воду. Его ученик Анаксимандр (~610-546) 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. Он же 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. Но если первые ионийцы не рассматривали вопрос об источнике движения, то Гераклит из Эфеса (~544-483) считал источником движения борьбу противоположностей. По Гераклиту в этой постоянной борьбе единая материальная первооснова порождает многообразие вещей и явлений, составляющих вместе единую сущность. Гераклит - один из самих глубоких мыслителей Греции оказавший значительное влияние на последующее развитие науки философии. В центре учения Гераклита - идея безостановочной изменчивости вещей, их текучести. Гераклит учил, что все в мире изменчиво, "все течет". Ничто в мире не повторяется, все преходяще и одноразово.

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.

В Древней Греции были построены первые модели Вселенной (Анаксимандр, Филолай, Аристарх Самосский). Наиболее верной и прогрессивной была модель Аристарха Самосского, согласно которой сферическая Земля и еще семь сфер - Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, Луны и звезд - движутся вокруг Солнца. Это была первая гелиоцентрическая система мира. Кроме того, Аристарх Самосский утверждал о вращении Земли вокруг своей оси. За все это он был объявлен духовными властями безбожником и изгнан из Афин.

Греция является родиной логики и диалектического  метода. От греков ведет начало и  термин "диалектика". Под диалектикой  в древности понимали искусство  вести беседу и достигать истины путем обнаружения противоречий в суждениях противника. Требования логического обоснования и доказательства выдвигаемых положений существенным образом отличали науку Древней  Греции от рецептурных предписаний  египтян и вавилонян. "Найти  одно научное доказательство для  меня значит больше, чем овладеть всем персидским царством", - говорил основатель атомистики Демокрит. Эти слова в значительной степени определяют характер и метод греческой науки. Названия современных наук: математика, механика, физика, география, биология и др.; научные понятия: атом, масса, электрон, протон и пр.; имена: Фалес, Демокрит, Аристотель, Пифагор и т.д., а главное - характер, метод и достижения науки Древней Греции служат одним из убедительных доказательств того, что Древняя Греция по праву считается родиной современной науки.

Первые естественно-научные программы античности

Атомическая программа. Идея атомистического строения материи была высказана впервые Левкиппом (500-440) и развита его учеником -гениальным Демокритом [3]. Демокрит (460-370) происходил из фракийского города Абдеры на берегу Эгейского моря. Он очень много путешествовал, был в Вавилоне, Персии, Египте, Индии, Эфиопии. Демокрит поставил перед собой задачу создать такое учение, которое смогло бы преодолеть противоречия, зафиксированные элеатами¹. 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 континуального² 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). Демокрит написал много сочинений по физике, астрономии и философии. К сожалению, его сочинения не дошли до нашего времени и об их содержании мы узнаем лишь из книг других авторов. Суть учения Демокрита сводится к следующему.

1. Не существует  ничего, кроме атомов и чистого  пространства, все 
другое - только воззрение.

2. Атомы бесконечны  по числу и бесконечно разнообразны  по форме. 

3. Из ничего не  происходит ничего.

4. Ничто не совершается  случайно, но все совершается  по какому-нибудь основанию и  с необходимостью.

5. Различие между  вещами происходит от различия  их атомов в числе, величине, форме и порядке. Качественного  различия между атомами не  существует.

По Демокриту мир в целом - это беспредельная пустота, начиненная многими отдельными мирами. Отдельные миры образовались в результате того, что множество атомов, сталкиваясь друг с другом, образуют вихри - кругообразные движения атомов. В вихрях крупные 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 населёнными. Демокрит впервые описал Млечный Путь как огромное скопление звезд. Миры преходящи: одни из них только возникают, другие находятся в расцвете, а третьи уже гибнут.

Развивая учение Демокрита, Эпикур (341-270) пытался объяснить на основе атомных представлений все естественные, психические и социальные явления. Атомы Эпикура имеют уже вес, а само представление о них выводится из хорошо известных фактов: белье, например, сохнет потому, что под действием ветра и солнца от него отрываются невидимые частицы воды. Атомы находятся в беспрерывном движении, причем: атомы падают в пустоте (в современном понятии - в вакууме) с одинаковой скоростью, в некоторые моменты они могут случайно отклоняться от своего пути. Это и приводит к образованию из атомов миров. Так возникла Земля, "затем от нее отделилось высокое небо, стали моря отходить, обособившись водным пространством, и выделяться огни стали чистые в дальнем эфире". Земля породила жизнь, все, что не было приспособлено к жизни, умирало. Так, в конце концов, естественным путем возник животный и растительный мир, появилось человеческое общество.

Как видно, Эпикур не оставляет места для бога ни в сотворении мира, ни в его развитии. Кроме того, в философской системе  Эпикура утверждалось, что целью  жизни должно быть отсутствие страданий. А чтобы их не было, жизнь должна быть основана на разуме и справедливости, должен быть уничтожен страх смерти и связанные с ним верования.

Исторической заслугой античного атомизма являлось также  фор-мулирование 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 объективное 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.

Математическая программа. Второй научной программой античности, оказавшей громадное влияние на все последующее развитие науки, стала математическая программа, представленная Пифагором и позднее развитая Платоном.

В её основе, как  и в основе других античных программ, лежит представление о том, что  Космос - это упорядоченное выражение  целого ряда первоначальных сущностей, которые можно постигать по-разному. Пифагор нашел эти сущности в  числах и представил в качестве первоосновы  мира. При этом числа вовсе не являются теми кирпичиками мироздания, из которых состоят все вещи. Вещи не равны числам, а подобны им, основаны на количественных отношениях действительности, являющихся подлинно фундаментальными. Картина мира, представленная пифагорейцами, поражала своей гармонией  протяженного мира тел, подчиненной  законам геометрии, а движение небесных тел - математическим законам.

Свое завершение математическая программа получила в философии Платона, который  нарисовал грандиозную картину  истинного мира - мира идей, представляющего  собой иерархически упорядоченную  структуру.

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 не отвергал значения эмпирического знания о мире земных вещей, но 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.