Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона - Сергей Валянский

Вопреки Аристотелю, Птолемей, подобно Евклиду, считает, что лучи исходят из глаза. По-видимому, спор об этом предмете должен был казаться ему бесцельным, тем более, что математическая форма оптических законов остается неизменной, будут ли прямолинейные световые лучи исходить из глаза или из предмета.

Но были те, кому этот вопрос был важен. Например, Дамиан, сын Гелиодора Ларисского, говорит в своей «Оптике»:

«Очертание наших глаз — не имеющих полой структуры и не похожих на другие органы, приспособленные для восприятия извне — а также их сферическая поверхность доказывают, что свет исходит из них. Дальнейшими доказательствами служит блеск глаз и способность некоторых людей видеть ночью без наружного освещения».

Или:

«Распространение глазного и солнечного света до крайних пределов небосвода происходит мгновенно. Подобно тому, как мы видим солнце, затемненное облаком, в самый момент удаления облака, так же мгновенно видим небо, когда поднимаем глаза наши кверху».

Законы преломления представляли для Птоломея особый интерес, так как он заметил, что место светил изменяется вследствие преломления лучей в воздухе. Хотя он не измерял астрономической рефракции, но все же видел ясно, что она в зените равна нулю и постепенно возрастает по направлению к горизонту. В преломлении он полагал причину того, что околополюсные звезды описывают с виду не настоящие, а сплющенные круги вокруг полюсов.

В его трактате о гармонических звуках содержится мало нового и важного в физическом отношении, хотя эти книги весьма ценны для понимания греческой музыки.

Папп, один из последних александрийских математиков, оставил в своих восьми книгах «Математического сборника» замечательные работы по механике. О том, что математические исследования по вопросу о центре тяжести тел не прекратились окончательно после Архимеда, видно из закона, который изложен Паппом в седьмой книге сборника, как самостоятельное его исследование. Закон этот впоследствии был вновь открыт Гульденом и назван его именем. Фигуры, описываемые вращением линии или площади вокруг данной оси, находятся в сложном отношении к вращающимся фигурам и путям, описываемым их центрами тяжести.

В восьмой книге Папп впервые различает пять так называемых основных машин: рычаг, клин, винт, блок и ворот, и приводит рисунок полиспаста. Ему не удается вывести действия наклонной плоскости из закона рычага главным образом потому, что он не умеет отличить действия трения от действия тяжести. Но при тогдашнем положении науки о движении этих сведений и нельзя было иметь. Исходя из того факта, что нужна уже некоторая сила, чтобы двигать тело по горизонтальной плоскости, и что сила эта должна возрастать по мере увеличения наклона последней, Папп старается вычислить, насколько сила, двигающая тело по наклонной плоскости, должна быть больше силы, двигающей его по горизонтальной. Он обошел бы эти затруднения, если бы задался вопросом: какая часть веса тела нужна для того, чтобы удержать тело на наклонной плоскости. В этой форме, однако, вопрос поставил позднее Кардан, не найдя, впрочем, точного решения.

Мы можем отнести Паппа ко временам царствования византийского императора Феодосия I на основании показаний византийского лексикографа Свиды (X век).

О Прокле (412–485)[25] сообщают, что он, подобно Архимеду, сжег римские корабли при осаде Константинополя посредством вогнутых зеркал. Из других его достижений — попытки научными доводами объяснить влияние небесных светил на судьбу живых существ.

Антемий, строитель знаменитого византийского собора в Константинополе, доказывает, что зажигательные зеркала воспламеняют предметы только вследствие способности собирать множество солнечных лучей в одну точку; и далее, что лучи, выходящие из одной точки, соединяются снова в одну точку лишь при условии эллиптической формы зеркальной поверхности. Он не верил, чтобы Архимед мог зажечь римский флот при помощи сферического зеркала, но пробовал зажигать отдаленные предметы сложной системой плоских зеркал. О Прокле, который был почти его современником, он не упоминает.

Про Антемия рассказывают, будто бы он поставил в своем погребе паровые котлы и посредством труб подвел пар под дом ненавистного ему соседа, римлянина Зенона. Встряска была такой сильной, что Зенон подумал, будто его дом рушится от землетрясения.

Два слова о так называемой римской науке. Сами историки отмечали, что среди ее представителей не было людей Рима. И они ее определяют как науку эпохи Римской империи, созданную учеными, писавшими на греческом языке; римлян же среди них не было. Чем же она отличается от византийской науки?

Средневековая византийская физика

Нас не удивляет, что в Византии VI–X веков работам по физике эллинского периода уделяли большое внимание: ведь эти работы именно тогда и появились. В это время в физику включали всю совокупность знаний о природе, а именно собственно физику, географию, зоологию, ботанику, минералогию и медицину.

Историки сообщают, что свои знания по естествознанию византийцы черпали из книг, в частности из трудов Аристотеля. Но вдруг оказывается, что этот интерес к трудам классика требовал их новых изданий; что последовательность расположения книг внутри отдельных произведений нередко была нарушена, а места их перепутаны; что смысл ряда текстов был затемнен, и по содержанию списки тоже не совпадали; что в Византии делались краткие резюме основных идей Аристотеля, и эти резюме хоть и придерживались текста оригиналов, но часто дополнялись новым материалом, выдержками из работ более поздних ученых, высказывавшихся на эту же тему… По свидетельству Симпликия, тексты аристотелевой «Физики», оставшихся от двух его ближайших учеников, — Феофраста и Евдема, значительно отличались друг от друга.

Все это означает, что в Византии труды Аристотеля не только редактировались, но по сути создавались заново.

До нас дошли комментарии Фемистия, Симпликия, Иоанна Филопона, Олимпиодора к Аристотелю и к сочинениям других «древних». Эти комментарии имеют неоценимое значение; они во многом облегчают понимание науки, особенно наиболее трудных мест из Аристотеля и других. А что значит, разъяснить трудные для понимания места? Это значит, написать свою работу на данную тему.

Каждый из названных авторов по-разному подходил к решению стоящих перед ним задач. Самыми знаменитыми комментаторами произведений Аристотеля были ученики Аммония, профессора Александрийской школы, — Симпликий и Иоанн Филопон. Их отличала всесторонняя и глубокая образованность, самостоятельность в решении физических проблем и ясность мышления. При этом Симпликий не выходил в своих комментариях за рамки неоплатонической традиции. Иоанн Филопон был христианином, но несмотря на это, по некоторым теологическим вопросам высказывал мнения, существенно расходившиеся с догматами христианского вероучения. В споре с язычником-неоплатоником Олимпиодором Иоанн Филопон отрицал вечность Вселенной и доказывал идентичность природы небесных тел и предметов подлунного мира.

Фемистий же неотступно следовал за Аристотелем. Как и его кумир, он считал воздух, окружающий брошенное тело, одновременно и движущимся, и приводящим в движение. Напротив, Симпликию такое объяснение казалось искусственным. Он предположил, что бросающий снаряд сообщает движение ему, а не воздуху. Тем не менее, Симпликий не решался отказаться от гипотезы Аристотеля.

Эту концепцию и ряд других положений натурфилософии Аристотеля подвергал критике Иоанн Филопон. Он утверждал, что бросающий передает камню некую внутреннюю силу, поддерживающую в течение определенного времени его движение, а не воздуху, который ничего не привносит в движение, а если привносит, то очень мало. Характеризуя эту силу, Иоанн Филопон представлял ее бестелесной и не имеющей ничего общего ни с воздухом, ни с какой другой средой. От ее величины зависит скорость бросаемого предмета. Сопротивление среды, в которой он летит, может только уменьшить его скорость, которая будет максимальной в пустоте. В средневековых латинских текстах сила, которая сообщается движущемуся телу, называлась импетус (импульс, напор, натиск, стремление вперед). Идея импетуса являлась предвосхищением понятий импульса и кинетической энергии.

Вполне возможно, что Иоанн Филопон проводил какие-то опыты с падением предметов в различных средах. Экспериментировал и Симпликий. Изучая поднятый Аристотелем вопрос об изменении веса тела по мере приближения его к «естественному» месту, он на основании своих опытов отрицал разницу между пустым бурдюком и бурдюком, наполненным воздухом. Аристотель же считал вес надутого бурдюка больше, чем пустого, ненадутого.