Первоначальная византийская физика

Как правило, историю науки начинают с Фалеса Милетского, – потому что в традиционной датировке раньше него нет имени ни одного ученого. Однако до нас не дошло сочинений ни Фалеса, ни его учеников, а все сведения о нем почерпнуты из позднейших источников. Согласно Аристотелю (чьих трудов в подлиннике тоже нет), Фалес знал о способности магнитов притягивать железо. Другие утверждают даже, что ему было известно притяжение янтаря при трении. Этим, собственно, и ограничиваются наши сведения о физических познаниях Фалеса.

Преемником Фалеса считается Анаксимен Милетский. Ему приписывается выделение (в уме своем) единого первоначального вещества, которое превращается во все другие вещества и из которого все развивается. Эта идея тем интереснее, что в скором времени возникло противоположное учение Пифагора Самосского. Считается, что его философская школа представляла собою тайный союз. Все наши сведения о нем заимствованы из позднейших источников, ненадежны, смутны и содержат много сказочных примесей.

Судя по тому, что дошло до нас, учение пифагорейцев трактовало не столько первоначальное вещество, сколько распределение вещей в природе, их число и меру. Аристотель, который всегда приводил мнения предшественников, говорит, что пифагорейцы искали и думали найти аналогию всего существующего и происходящего скорее в числах, чем в огне, земле или воде; они пришли к заключению, что элементы чисел тождественны с началами вещей. Эта основная мысль заставляла их искать всюду числовые законы и распределять все согласно последним, но в то же время она побуждала их приписывать известные свойства (совершенство, несовершенство, бесконечность и конечность) самим числам.

Так пришли они к тому мистическому числовому учению, которое впоследствии в соединении с астрологией продержалось до позднего Средневековья, да и сегодня достаточно модно. Пифагорейцы имеют перед физикой меньше заслуг, чем этого можно было ожидать, судя по их математической направленности.

Только один физический закон неоспоримо принадлежит школе Пифагора, хотя и здесь способ открытия его искажен баснями. Проходя мимо кузницы, где несколько рабочих ковали железо, Пифагор подметил, что молоты издают гармонические тоны, именно: октаву, квинту и кварту. Войдя в кузницу, он убедился, что различие тонов зависит от различного веса молотков, именно: самый легкий имел 1/2, следующий 2/3 и, наконец, последний 3/4 веса наиболее тяжелого молота. По возвращении домой Пифагор подвесил четыре шнура равной толщины и к ним привязал гири сходных весовых отношений. Шнуры эти при ударах давали те же музыкальные интервалы, как и молоты, и Пифагор мог, таким образом, свести гармонические интервалы к числовым отношениям.

Что Пифагор занимался всем этим – не подлежит сомнению, так как гармонические отношения играют у пифагорейцев выдающуюся роль. Но описание, конечно, неверно. Во-первых, наковальня, как и колокол, при ударах различными молотами издает постоянно один и тот же тон; во-вторых, струны издают указанные выше тоны, когда их длины, а не натягивающие их гири находятся в указанном выше отношении. Впрочем, есть прямые указания, что пифагорейцы верно определили связь между гармоническими интервалами и длинами струн. Зато Пифагора упрекают в том, что он признавал созвучиями только октаву, квинту и кварту, отвергнув столь приятно звучащую терцию из-за большой сложности ее числового отношения.

Первая рукопись из среды самих пифагорейцев принадлежит Филолаю. К сожалению, от нее уцелели лишь отрывки, подлинность которых притом довольно сомнительна. Из этих отрывков можно тем не менее составить довольно ясное представление о системе мира пифагорейцев. Они считали, что земля шарообразна, но выводили это из требований геометрической гармонии. В центре Вселенной пифагорейцы поместили чистейшее из всех веществ – огонь, а вокруг него заставили вращаться на гармонических расстояниях Землю, Противоземлю, Луну, Солнце, Меркурия, Венеру, Марса, Юпитера, Сатурна и сферу неподвижных звезд. Так как обитаемая половина Земли была постоянно отвращена от центрального огня и Противоземли, то последние оставались невидимыми для людей. Солнце же и Луна отражали им образ центрального пламени.

Следующий великий философ – Анаксагор из Клазомен (в Лидии) считается учителем Перикла, Еврипида, Сократа. Говорят, что жители Лампсаки, где он умер, поставили в честь его памятник с надписью: «Здесь покоится Анаксагор, который достиг крайнего предела истины, познав устройство Вселенной».

От его главного сочинения «О природе» до нас дошло лишь несколько отрывков. Он не признавал превращения вещества при видоизменении предметов, объясняя эти видоизменения соединением и разъединением мельчайших, невидимых глазу частиц материи. Их существует бесконечное множество, и все они – непреходящие и неизменные первоначальные вещества, отличающиеся друг от друга по форме, цвету и вкусу. При этом Анаксагор считал обманчивыми наши чувства. Цвета тел – только наше ощущение; чтобы выразить это как можно резче, он провозгласил парадокс: «снег черен».

Эмпедокл из Агригента, молодой современник Анаксагора, отчасти разделял его взгляды. В книге (тоже «О природе») он пишет:

«Безумцы полагают, что может возникнуть что-либо никогда не бывшее или погибнуть, исчезнуть без следа что-либо существующее. Я постараюсь открыть вам истину. В природе нет возникновения того, что может умереть; нет полного уничтожения; ничего, кроме смешения и разъединения сочетанного. Только невежды называют это рождением и смертью».

В основу мира Эмпедокл не кладет, однако, бесконечного множества первичных веществ, а лишь четыре стихии или «корня»: землю, воду, воздух и огонь. Движение стихий обусловливается двумя противоположными силами, любовью и враждой:

«То все стремится к слиянию воедино силой любви, то единое расторгается непримиримой враждой».

О жизни Эмпедокла известно мало. В позднейших источниках сообщают, будто он увлекался ролью чудотворца и пророка, любил расхаживать в одежде жреца. Он появлялся в золотом поясе и дельфийской короне, окруженный многочисленной толпой слушателей. Легенда сообщает, что Эмпедокл хладнокровно бросился в пылающее жерло Этны, дабы прослыть божеством, существом бессмертным. Но тут же добавлено, что гора извергла назад железные сандалии философа, показав этим, что исчезло мнимое божество.

Демокрит Абдерский и его учитель Лейкипп обыкновенно упоминаются вместе. Якобы Лейкипп создал атомистическую теорию мира, которую окончательно разработал Демокрит. Согласно этому учению, Вселенная состоит из пустого пространства и бесконечного множества неделимых мельчайших частиц – атомов, отличающихся не качественно (как у Анаксагора), а лишь по своему очертанию, положению и распределению. Тела возникают и исчезают лишь путем сочетания и разъединения атомов, так как из ничего не может произойти ничего, и ничто существующее не может исчезнуть. Движение атомов обусловливается не влиянием какой-либо внешней, независимой от них силы, а действием силы, присущей им самим от века; все атомы находятся в состоянии постоянного падения в бесконечном пространстве. При этом движении крупные атомы падают быстрее мелких, наталкиваются на них и производят боковые движения, или вихри, при посредстве которых атомы сплачиваются в тела. Эти вихри лежат в основе образования Вселенной.

Что касается спорного вопроса о пустоте пространства, то Демокрит (по словам Аристотеля) приводит в его пользу такие доказательства: возможность движения в пространстве, возможность разрежения и сгущения тел и рост тел, происходящий благодаря проникновению пищи в скважины тела. Наконец, в доказательство приводится неправильное наблюдение, будто стакан, наполненный золой, вмещает в себя воды меньше объема, не занятого золою.

Демокрит говорит определенно, что зрение обусловливается падением на поверхность глаза мелких атомов, исходящих от светящегося предмета; он полагает, что предметы дают постоянно изображения, применяющиеся к окружающему воздуху и проникающие в душу через поры органов чувств. Теория истечения света пользовалась этой мыслью до новейшего времени для объяснения обращения изображений при зеркальном отражении.

Демокриту приписывают следующие обоснования его атомистической теории. Мокрая тряпка, становится сухой: очевидно, бывшие в ее порах частицы воды улетели. Открыв флакон духов, мы ощущаем запах: очевидно, частицы, выделяющиеся из флакона, долетают до нашего носа. Кусочек краски, брошенный в воду, равномерно окрашивает ее: очевидно, частицы краски перемешиваются с частицами воды. Дуновение ветра можно объяснить как обстрел атомами воздуха. Различие агрегатных состояний есть различие в степени взаимной связанности атомов тел. Все эти аргументы и сейчас излагаются в учебниках физики.

От многочисленных сочинений Демокрита до нас дошли лишь незначительные отрывки.

Физические теории Платона (изложенные в диалоге «Тимей») не слишком интересны. Согласно им, земля покоится в центре Вселенной, планеты следуют друг за другом в расстояниях, соответствующих гармоническим отношениям тонов, элементы огня имеют форму тетраэдров, элементы воздуха – октаэдров, воды – икосаэдров, а элементы земли – кубов. Этим элементам соответствуют четыре области. Ниже всех лежит наиболее тяжелая стихия – земля; затем следуют вода, воздух и огонь. Каждая стихия стремится занять свое место, и тела следуют движению преобладающего в них начала: камень падает на землю, огненные пары поднимаются вверх.

Современник Платона пифагореец Архит считается первым, применившим математику к решению механических задач и механику – к решению геометрических построений. За это его, кстати, осуждал Платон. Архиту приписывают изобретение блока, винта и автомата (летающего голубя). Более подробных сведений о его механических работах, к сожалению, до нас не дошло.