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 сведения 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», оставшиеся 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 камень передает некую внутреннюю силу, поддерживающую в течение определенного времени движение камню, 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.

Большой интерес к проблемам механики проявляли математики Евтокий, Анфимий из Тралл и Исидор Милетский, которым были известны не только труды Архимеда, но и работы Герона, в частности его «Механика». Свое знание законов механики, творчески усвоенных, последние применили при строительстве храма св. Софии.

Познания византийцев в области оптики – науки о зрении, катоптрики – теории отражения лучей от зеркальных поверхностей и диоптрики – учения об оптических измерениях, основывались на трудах Аристотеля, Евклида, Герона, Птолемея.

Трактат Евклида «Оптика», излагающий теорию перспективы, был обработан и переиздан Феоном Александрийским. Закономерности отражения параболических зеркал были сформулированы в работе Анфимия из Тралл «О зажигательных зеркалах». По-новому подошел к решению вопроса о прямолинейном прохождении световых лучей Олимпиодор. В отличие от Герона, который в своей «Катоптрике» установил зависимость прямолинейности световых лучей от бесконечно большой скорости их распространения, более поздний византийский философ доказывал целесообразность устройства всего в природе, которая, по его словам, не терпит никаких излишеств. Это имело бы место, если для прохождения света она выбрала бы не самый короткий путь.

Таким образом, в христианской Византии были подвергнуты критике отдельные положения эллинских ученых и высказаны некоторые верные догадки по ряду вопросов физики. Но теория этих дисциплин развивалась медленно. Византийцев, полагают историки, больше интересовала практическая сторона дела, они старались применить достижения своих предшественников к решению насущных технических проблем, а в области теории всего лишь пытались осмысливать идеи, высказанные древними.

Ученые из числа ортодоксальных христиан стали рассматривать физику как вспомогательную науку, находящуюся на службе религиозной метафизики. У них был и свой взгляд на природу. Если для эллинов природа – реальная действительность, то для христиан она – творение Бога, Его символ, воплощение Его идей. Во всех явлениях природы они видели действие божественного промысла, иллюстрацию религиозных и моральных истин.

Однако наличие двух систем понимания природы – эллинской и христианской (аллегорическо-дидактической) не могло не привести к появлению синтезированной из их элементов идеи. И она появилась в Византии в труде Михаила Пселла «Всеобщее наставление» и в монодии, написанной им для утешения пострадавших от землетрясения в сентябре 1063 года. Хотя он считал Бога творцом видимого мира, природа выступает у него в ином качестве, она предстает отдельной от создавшего ее Творца, существующей самостоятельно, независимо от Него. Она живет и действует, подчиняясь лишь закономерностям, которые были ей даны при сотворении и которые могут быть познаны человеком. Природа у Пселла является объектом самостоятельного рассмотрения. Он стремится дать рациональное объяснение природным явлениям окружающего мира.

Пселл, рассказывая о различных природных явлениях, указывает на первопричину и непосредственную причину, вызвавшие их. Оставаясь человеком своего времени, под первопричиной он подразумевал Бога, а в своем объяснении причинной связи явлений природы пытался совместить законы «Физики» Аристотеля с действиями божественного промысла. В труде «Всеобщее наставление», трактате по метеорологии, комментарии к «Физике» Аристотеля и других работах много внимания он уделял разработке физических проблем. Им были собраны и обработаны сведения о материи, движении, цвете, эхо, дожде, громе, молнии и т. п.

Византийцы высказывали огромный интерес к самым разнообразным проявлениям природы; не только ученые, но и историки, и агиографы, и авторы богословских трудов считали своим долгом рассказать об атмосферных явлениях, землетрясениях и других стихийных бедствиях, вскрыть их сущность и причины.

О грозных атмосферных явлениях, падающих звездах, блуждающих огнях, кометах писал патриарх Никифор. Он считал их наказанием Творца за оскорбления, нанесенные ему иконоборцами. Одновременно он критиковал, называя искусниками людей, которые пытались дать этому естественно-научные объяснения.

Анна Комнина сравнивала с физическими явлениями те или иные события царствования своего отца. Так, повествуя о прибытии Алексея I в Фессалонику, она сравнивает направившихся ему навстречу жителей окрестных регионов с тяжелыми телами, которые стремятся к центру. Иоанн Дамаскин в «Источнике знаний» рассуждает о происхождении термальных вод. Патриарх Фотий в «Библиотеке» также касается физических вопросов и прежде всего фиксирует свое внимание на природе землетрясений. Симеон Сиф в «Общем обзоре начал естествознания» поместил данные о субстанции неба и земли, материи и форме, месте и времени, душе и духе и пяти чувствах. Евстратий Никейский в своих сочинениях также останавливается на вопросах происхождения дождя, снега, града, грома, молнии, землетрясений, термальных вод.

Рассказывая о природных явлениях, византийцы большое внимание уделяли их описанию, а не изучению закономерностей. Понятие об эксперименте было им чуждо. Все спорные вопросы решались умозрительно. Основным источником их знаний об окружающем мире были не сама природа или наблюдения за ее явлениями, а книги, прежде всего труды Аристотеля и его комментаторов: Олимпиодора, Прокла, Иоанна Филопона и других.

Долгое время обсуждался вопрос о причинах землетрясений. Ортодоксы считали их божьей карой за грехи человечества. Ученые же стояли на точке зрения Аристотеля, разработавшего теорию, согласно которой землетрясения вызываются воздухом, скопившимся в трещинах Земли. А патриарх Фотий полагал, что они порождаются избытком воды в недрах Земли, а не обилием воздуха и не грехами. Впрочем, это не мешало ему в других сочинениях трактовать землетрясение как чудо.

По мнению Михаила Пселла, землетрясения порождает Бог, однако непосредственная их причина – исходящий из недр Земли воздух, который из-за большой ее твердости уплотняется и под давлением устремляется наружу, что и вызывает сотрясение Земли. Также и Симеон Сиф, и Евстратий Никейский первоначально указывают сверхъестественную причину землетрясений, утверждая, что без божественного позволения в природе ничего не происходит, а потом вспоминают и причину физического порядка.

Естественными причинами объясняет Евстратий Никейский и происхождение термальных вод. Он категорически отвергает мнение Ефрема Сирина, считавшего их источником Ад, на том основании, что если бы вода вытекала из ада, то она была бы вредоносной и несла бы смерть и разрушение. В действительности же она обладает терапевтическими и даже целебными свойствами.

Евстратий Никейский придерживался концепции, согласно которой тело Земли пронизывают воздушные, огненные и водяные жилы, по которым соответственно струятся воздух, огонь и вода. Огненные протоки, расположенные поблизости от водяных, нагревают иногда до кипения текущую в них воду, которая в таком состоянии появляется на поверхности. Воздушные жилы, прилегающие к водоносным, наоборот, охлаждают в них воду, и она, становясь холодной, изливается из источников. По обычаю, эту концепцию также приписывали Аристотелю.

Используя собственные наблюдения, решают византийские ученые вопросы солености морской воды. Так, Симеон Сиф объясняет причины этой солености постоянными, происходящими с поверхности моря испарениями, которые делают ее более плотной, а в результате вода приобретает соленый вкус. Данное явление он сравнивает с выделением соленого пота организмом человека, несмотря на то что он потребляет только пресную воду. Теоретические положения для таких выводов опять же без всяких оснований приписывают Аристотелю. Впрочем, Симеон Сиф ссылается и на вмешательство божественного промысла, якобы по воле которого вода, становясь соленой, не подвергается гниению и не издает зловония.

Размышляли византийские мыслители и о том, почему при грозе человек сначала видит свет и только спустя некоторое время слышит звук. Михаил Пселл пытался объяснить данное явление естественными причинами: глаз улавливает свет раньше, чем ухо – звук, потому что глаз имеет выпуклую форму, а ухо – полую. Симеон Сиф дал более рациональное объяснение: звуку для распространения требуется время, а свет в нем не нуждается.

Представленные в работах Михаила Пселла, Симеона Сифа и Евстратия Никейского концепции физического строения окружающего мира во многом отличаются от библейских представлений об устройстве мироздания, а в своих существенных чертах совпадают с работой «О возникновении и уничтожении», опять же приписываемой Аристотелю.

Все работы этих ученых, посвященные рассмотрению физических явлений окружающего мира, свидетельствуют о попытке согласовать эллинское учение с христианским вероучением, а христианскую доктрину – с принципами эллинского миросозерцания. Однако и рационализм, зародившийся в науке во второй половине XI века, был ограничен. Принималось лишь то, что не вступало в явные противоречия с догмами христианства.

В палеологовский период, после латинского господства, в Византии продолжалось развитие научной мысли. Упомянем одного из ученых этого времени, Феодора Метохита. Он, говорят, уже видел ущербность идей, приписываемых Аристотелю, – хотя на самом-то деле он подвергал критике некое канонизированное учение прошедшего периода, что и логичнее и вернее. Метохит обвинял аристотелизм в недооценке математики. Анализируя сочинения адепта Аристотеля Хумны, Метохит показывал, что его мышление в сфере физики, хотя и свидетельствует о некоторых заимствованиях у Платона, тем не менее статично и целиком покоится на качественной физике Аристотеля. Метохит упрекает своего противника в незнании Платона, в упущении одной из важнейших его посылок – количественного аспекта теории элементов, что в конечном счете является следствием недооценки значения математики.

Эта идея Метохита была своего рода провозвестницей научной революции XVII века, значительно расширившей применение математических методов в изучении физического мира.

Но надо иметь в виду, что многого из византийской науки мы не знаем, потому что немало книг (иногда вместе с учеными) было вывезено в XIII–XV веках в Западную Европу, и там они были использованы без ссылки на первоисточник.