Механика

О развитии механики в эпоху поздней античности мы можем судить прежде всего по работам Герона Алексан­дрийского. Сам Герои представляет собой фигуру в выс­шей степени загадочную.

На греческом языке до нас' дошли три трактата Геро­на, посвященпые различным проблемам механики: «Пневматика», в которой описываются механизмы, при­водимые в движение нагретым или сжатым воздухом, а также паром; затем книга «Об автоматах», содержащая описание конструкций всевозможных самодвижущихся устройств; наконец, «Белопойика» (буквально — «Изго­товление метательных орудий»), которая посвящена воен­ным, главным образом метательным орудиям.

Хотя известные нам труды Герона имеют в основном компилятивный характер и базируются на достижениях прежних авторов — прежде всего Архимеда и Филона,— тем не менее в них можнонайти и существенно новые

1Я5

«Величина движущей силы находится в обратном отно­шении ко времени перемещения». При изложении пнев­матических устройств Герои описал шар, вращающийся под действием пара («эолипил») — первый прототип па­ровой турбины. Любопытно; что давление воздуха и пара Герои объяснил ударами мельчайших частиц, из которых состоят эти физические тела. В то же время обращает на себя внимание то обстоятельство, что за исключением военных машин п немногих других устройств, которые уже были описапы более ранними авторами (пожарный насос, водяной орган), технические разработки Герона — иногда весьма сложные и остроумные — имели своей главной целью создание автоматов, служащих для развле­чения и забавы.

Проблемам механики была посвящена последняя (восьмая) книга «Математического сборника» Паппа, о котором мы говорили в разделе математики. В этой книге собраны разнородные сведения из области механи­ки, заимствованные по преимуществу из более ранних источников. Впрочем, в книге имеются и некоторые ори­гинальные результаты автора, например теоремы об объемах тел вращения, которые выражаются через длину окружности, описываемой центром тяжести вращающейся фигуры (так называемая «теорема Гюльдена—Паппа»). Обращает на себя внимание четкое различие, проводимое Паппом между механикой как теоретической наукой и механикой, являющейся практическим искусством.

Среди сочинений римских авторов мы не найдем ни одного, в котором обнаруживался бы теоретический ин­терес к механике. Зато до нас дошел ряд трудов на ла­тинском языке, посвященных прикладным вопросам архи­тектуры, строительного дела, военной техники, гидротех­ники. Среди них надо отметить прежде всего «Десять книг об архитектуре» Витрувия (I в. до н. э.), из кото­рых три последние посвящены гидравлике, устройству различных типов часов и ряду проблем прикладной ме­ханики, включая военные машины. Учитывая, прежде всего, интересы строительного дела, Витрувий подробно описывает механизмы, применявшиеся в то время для поднятия тяжестей.

Описание римских водопроводов содержится в сочине­нии землемера и гидротехника I в. н. э. Фронтипа. В «Записках о Галльской войне» Юлия Цезаря приводит­ся очень детальное (хотя и не во всем ясное) описание свайного моста, построенного по его приказу при пере­ходе через Рейн. Писатель IV в. н. э. Флавий Вегеций был автором сочинений, в которых были изложены мно­гие технические вопросы, связанные с военным делом (разбивка лагерей, строительство крепостей, съемка пла­нов местности). Содержание всех этих сочинений находи­лось в соответствии с чисто практической направлен­ностью римского ума.

В заключение скажем несколько слов о принципиаль­но новом шаге в развитии теоретической динамики (в сущности, не разрабатывавшейся со времен Аристоте­ля), который был сделан на самом рубеже средпевековья Иоанном Филопоном. Этот человек был настолько свое­образной фигурой, что о нем следует сказать несколько подробнее.

Иоанн Филопон (что значит «Трудолюб»; другое его прозвище — «Грамматик») родился, по-видимому, в кон­це V в. п. э. и большую часть своей жизни прожил в Александрии. Там он слушал лекции Аммония, возглав­лявшего возникшую незадолго до этого александрийскую философскую школу, но потом принял христианство и в конце концов получил сан епископа. Помимо большого числа трудов по грамматике, философии, теологии, из ко­торых лишь немногие сохранились, Филопон написал комментарий к ряду трактатов Аристотеля. Особый инте­рес представляют его комментарии к «Физике», в которых он подвергнул ревизии ряд положепий аристотелпанской натурфилософии.

Рассматривая . проблему движения брошенного тела, Филопон утверждал, полемизируя с Аристотелем, что нет никаких оснований прибегать к помощи воздуха, чтобы объяснить продолжающееся движение тела, которое уже оторвалось от источника движения (например, от руки, толкнувшей камень). По мнению Филопона, источник движения сообщает телу некую внутреннюю ■ силу, под­держивающую в течение определенного времени его движение. Эта сила бестелесна, следовательно, она не мо­жет иметь ничего общего ни с воздухом, ни с какой-либо иной средой. Скорость тела определяется величиной этой силы; сопротивление среды, в которой летит тело, может

187

только уменьшить его скорость, в пустоте же скорость будет иметь максимальную величину. В качестве примера движения без сопротивления Филопон указывал на равно­мерное и круговое движение небесных тел.

В средневековой литературе внутренняя сила, сооб­щаемая движущемуся телу, получила наименование «им­петуса» (impetus по-латыни — стремление вперед, папор, натиск). Нам теперь ясно, что идея импетуса представля­ла собой первое предвосхищение понятий импульса и ки­нетической энергии.

" Аристотелевская концепция падения тел также была раскритикована Филопоном. Согласно Аристотелю, чем больше тело, тем. опо сильнее стремится ΐί своему «естест­венному» месту (тяжелые — к центру вселенной, а лег­кие — к ее периферии). C другой стороны, скорость па­дающего (пли. соответственно, летящего вверх) тела об­ратно пропорциональна сопротивлению среды, в которой это тело движется. Отсюда следовало, что при отсутствии сопротивления среды, т. е. в пустоте, тела должны падать (или лететь вверх) с бесконечно большой скоростью. По мнению же Филопона, тело и в пустоте будет падать с конечной скоростью, определяемой его тяжестью. Со­противление среды может только уменьшить эту скорость. Иначе говоря, аристотелевский закон

(где и — скорость тела, P— его вес, а В — сопротивление среды) Филопон заменил другим законом, прп котором скорость падающего тела может стать равной пулю, по никогда пе будет бесконечно большой

Свои соображения Филопон подкрепляет ссылкой па факты; вполне возможно, что он проводил какие-то экс­перименты с падением тел в разных средах.

И в других вопросах Иоанн Филопон проявил ориги­нальность и самостоятельность мышления. В частности, он утверждал, что вселенная не вечна и что небесные тела имеют ту же природу, что и вещи подлунного мира. А в теологических вопросах, уже будучи христианином, Филопон высказывал взгляды, зачастую расходившиеся с догматами христианской религии.

Оптика

По сравнению с оптическими трактатами Евклида и Ар­химеда «Катоптрика» Герона, ранее принимавшаяся за сочинение Птолемея, содержит ряд новых моментов, йрокодимый светом, должен быть наименьшим из всех возможных. Это — частный случай принципа, обычно свя­зывается с именем Ферма (позднее, в VI в.

двух осей — вертикальной и горизонтальной; для более точной установки служил микрометрический винт, впер­вые описанный именно в этом сочинении.

Явление преломления еще не рассматривалось Теро­ном, хотя было известно грекам с давних времен. Си­стематическое изучение этого явления впервые было HDO- мей не пошел дальше своих предшественников. Его оп­тика все еще была построена на гипотезе зрительных лу­чей, испускаемых глазом!

189

Представляют интерес некоторые соображения Плу­тарха, развиваемые им в трактате «О лике, видимом на диске Луны». Приведя возражения, которые выставляют­ся против мнения о том, что Луна отражает солнечные лучи, Плутарх указывает, что из-за неровностей поверхно­сти Луны в этом случае нельзя ожидать отражения, по­добного отражению от гладкого зеркала. Поверхность Луны отбрасывает свет во все стороны, подобно множест­ву беспорядочно расположенных зеркал. Плутарх отме­чает, что, например, молоко в отличие от воды также не дает зеркального изображения вследствие шероховатости пленки, покрывающей его поверхность. Отсюда он выво­дит, что поверхность Луны должна быть подобна земной. Эти соображения показывают, что Плутарх уже был зна­ком с явлением рассеяния света.

мия, строителя собора св. Софии в Византии (VI в. н. э.). В этом фрагменте точно формулируются закономерности отражения от параболических зеркал.

Науки о живой природе. Медицина

■

«Истории животных» Аристотеля и постепенно лишав­шаяся черт, которые должны быть присущи всякой на­стоящей науке. Книги, посвященные зоологии, начинают рассматриваться как некое занимательное чтиво, причем как их содержание, так и форма изложения во многом определяются этой основной установкой.

Ярким представителем подобного рода литературы было сочинение «О животных» Александра из Минда (I в. до н. э.) — евоего рода зоологическая энциклопедия, дол­гое время пользовавшаяся большой популярностью. В ней сведения, почерпнутые из Аристотеля и других серьезных авторов, были самым причудливым образом перемешаны А

с информацией, имевшей сказочно-фантастический ха­рактер.

Учитывая любовь римлян к научно-популярной лите­ратуре энциклопедического характера, можно было ожи­дать, что сочинения этого рода появятся и на латинском языке. И в самом деле: непревзойденной по своему объе­му коллекцией раритетов и всякого рода занимательных сведений явилась «Естественная история» («Historia natu- ralis»), написанная римским военачальником и, вместе с тем, ученым-дилетантом Гаем Плинием Секундом Стар­шим (23—79 гг. н. э.). Этот грандиозный труд состоит из тридцати семи книг, большая часть которых (книги • 8—32) посвящена описанию мира животных и растений различных поясов и стран. Там же содержатся рецепты по изготовлению и применению всевозможных лечебных средств. В отличие от «Истории животных» Аристотеля материал, изложенный в книгах Плиния, лишь в самой минимальной степени базировался на личных наблюде­ниях автора: в основном он представлял собой некрити­ческую компиляцию данных, взятых из громадного числа литературных источников. Как сообщает в предисловии к «Естественной истории» сам Плпнпй, созданию этого труда предшествовало прочтение приблизительно двух ты­сяч книг, из которых было сделано около двадцати тысяч выписок. Популярность и влияние «Естественной исто­рии» были огромными не только в римское время, но так­же в течение всего средневековья и в эпоху Возрождения.

Еще дальше в отношении занимательности пошел рим­ский софпст III в. Клавдий Элиан, который, хотя п был уроженцем итальянского города Пренесте (теперь Пале_г стрпна), однако писал своп книги по-гречески. Из его со­чинений до нас дошла книга «О животных», представляю­щая собой беспорядочное собрание анекдотов и чудесных историй: на спстематичность изложения и на крптиче- . ское отпошение к излагаемому материалу в ней нет и намека.

191

их копиям). В дополнение к этой книге Кратей написал сочинение о лекарствах, которое затем широко использо­валось как Диоскоридом, так и Плинием Старшим.

Следует также упомянуть о книге «О материи» («Peri hyles»), написанной римским философом Сексти ем Ниге­ром, деятельность которого падает на годы правления Юлия Цезаря и Октавиана Августа. В этой книге, посвя­щенной в основном ботанике и фармакологии, Нигер пы­тался дать обоснование вегетарианскому образу жизни, сторонником и пропагандистом которого он являлся.

I I

в Риме. В этом сочинении, которое называлось «О врачеб­ной материи» («Peri hyles iatrikes») и состояло пз пяти книг, Диоскорид дал подробное и достаточно систематизи­рованное описание 600 целебных растений. Авторитет это­го сочинения оставался непререкаемым в течение всех средних веков — как в Западной Европе, так и у арабов, низм изложения — черты, обычно присущие римским ав­торам.

Расцвет медицинской науки в эпоху Римской империи должен был привести к появлению выдающегося ума,

192

деятельность которого выразилась бы в синтезе всех до­стижений предшествующей эпохи. И такой ум действи­тельно появился: им был Клавдий Гален (129—199 гг.’ н. э.) — великий врач, анатом и физиолог, написавший множество трудов, относившихся к различным разделам тогдашней науки. Для античной медицины Гален был тем же, чем был для античной астрономии его старший со­временник и тезка Птолемей. И тот и другой стали не­пререкаемыми авторитетами в своих областях и остава­лись таковыми вплоть до эпохи Возрождения. Общее меж­ду ними заключалось еще п в том, что их влияние на последующую науку определялось не столько творческим характером их гения, сколько присущим им обоим даром систематизации и приведения в порядок большого числа данных: как «Альмагест» Птолемея сделал излишним из­учение астрономических трудов прежних лет, так п после Галена медицинские трактаты его предшественников сра­зу стали ненужными.

Родом Гален был из Пергама; в доме своего отца (ар­хитектора) он получил многостороннее и достаточно глу­бокое по тому времени образование. Потом он изучал фи-· лософпю и медицину в Смирне, Коринфе и Александрии, работал в Пергаме, а в 162 г. переехал в Рим, где и жил (с небольшим перерывом) вплоть до смерти. Как ученый Гален был почти универсален, как писатель — не­обычайно плодовит: лишь в области медицины число на­писанных им трудов достигло 150 (из ппх сохранилось около 80), а общий список сочинений Галена включает около 250 названий. Правда, эта плодовитость имела и свои теневые стороны: труды Галена в большинстве сво­ем страдают многословием п подчас не слишком оригп- пальны. Как человек Гален был, по-видимому, пе очень привлекателен: писавшие о нем авторы отмечают его са­момнение, его почти детское тщеславие, карьеризм. Эти недостатки, однако, не должны заслонить от нас заслуги Галена-ученого.

193

стороны, деятельность врачей, этот эапрет, с другой сто­роны, оказал благотворное воздействие на развитие сра­внительной анатомии животных. В частности, Гален заме­тил большое сходство в строении человека и обезьяны; водившаяся в то время на юго-западе Европы маленькая обезьянка была тем объектом, над которым он проводил опыты (в том числе вивисекторские) по изучению мышц, костей и других органов тела.

рали лекарственные препараты, иногда необычайно слож­ные, включавшие в себя до нескольких десятков компо­нентов, среди которых фигурировали яды и другие, по­рой неожиданные п неаппетитные вещества. Надо при­знать, что в рецептурных предписаниях Галена имелись элементы донаучного знахарства, но это только способст­вовало их популярности как в то время, так и позднее, в эпоху средневековья.

Мы видим, что Гален был достаточно противоречивой фигурой; наряду с прогрессивными моментами в его тео­риях и в его медицинской практике отразились некоторые характерные черты упадка античной культуры.'И в этом он также аналогичен Птолемею с его «Четверокнижием» и астрологической деятельностью.

«и

лась таким же связующим звеном между античной и сред­невековой наукой, каким в области механики был Иоанн Филопон.

Это — Орибазий из Пергама, знаменитый врач IV в. п. э., живший почти ровно на двести лет позднее Галена (даты его жизни — 326—403 гг.). Орибазий изучал медицину в Александрии, затем поселился в Афинах, где сблизился с будущим императором Юлианом (Отступником). Между ними возникла настоящая дружба — может быть, на базе общей преданности языческой религии. В течение недол­гого правления Юлиана Орибазий был его лейб-медиком; он сопровождал императора в злосчастном персидском по­ходе, где тот был убит (26 июня 363 г.) в возрасте 32 лет. После гибели Юлиана его христианские преемни­ки подвергли Орибазия репрессиям, но в конце концов он был прощен (вероятно, после того, как принял хри­стианскую веру). Основным трудом Орибазия была меди­цинская энциклопедия («Synagogai iatrikai») в 70 томах, написанная им по поручению Юлиана и в которой в си­стематической форме была изложена вся совокупность знаний, приобретенных в области медицины за шесть ве­ков от Гиппократа до Галена. Примерно третья часть этой энциклопедии дошла до нас и по сохранившимся отрыв­кам мы можем судить о той добросовестности, с которой была выполнена эта грандиозная работа.