Возникновение науки. Научное знание в античном мире

В истории формирования и развития науки традиционно выделяют две стадии, соответствующие двум раз­ным типам построения знаний и формам прогнозирования результатов познания.

Первая стадия – зарождающаяся наука (или преднаука) характеризуется тем, что здесь изуча­ются преимущественно те вещи и способы их изменения, с которыми человек многократно сталки­вался в обыденном опыте и в произ­водственной деятельности. Он стремился построить модели таких вещей и их изменений с тем, чтобы предвидеть резуль­таты своих будущих практических действий.

Первой и необходимой предпосылкой для этого было изуче­ние свойств и отношений вещей, выделенных самой практикой. Сами вещи, их свойства и отношения фиксиро­вались в познании в фор­ме идеальных объектов, которыми мышление начинало оперировать как предметами, заме­щающими объекты реального мира. Соединяя идеальные объекты с соответствующими операциями их изменения, преднаука строила таким образом схему тех изменений вещей, которые могли быть осуществлены в производстве. Так, например, анализируя древнеегипетские таблицы сложения и вычитания целых чисел, нетрудно ус­тановить, что представленные в них знания образуют в содержательном плане типичную схему практических действий, осуществляемых над предметами и их совокупностями.

Однако по мере развития познания и практики наряду с отмеченным способом построения знаний постепенно формиру­ется новый тип познавательной деятельности, знаменующий переход ко второй стадии – собственно научному иссле­дованию вещей и их отношений. При таком способе идеальные объекты, применяемые в качестве строительного материала при формировании новых зна­ний, берутся уже не из практики, а из ранее сформировавшихся систем знания и погружаются в особую «сеть отношений». Эта сеть представляет собой структуру, которая заимствуется из другой области знания, в которой она предварительно обосновывается в качестве схематизированного образа реальных предметных структур. Соединение идеальных объектов с такой «сетью отношений» способно породить новую систему знаний, в рамках которой могут отображаться существенные черты ранее не изученных сторон действительности, а прямое или косвенное подтверждение данной системы практикой превра­щает ее в дос­товерное знание.

Такой тип построения знаний утверждается первоначально в математике, но затем распространяется и на сферу знаний о природе как метод выдвижения гипотетических моделей с их после­дующим опытным обоснованием. Наука, благодаря этому, получает возможность изучать не только предметные свя­зи, встречающиеся в уже сложившейся практике, но и анализировать изменения тех объектов, которые в принци­пе могла бы освоить лишь практика будущего.

С этого собственно и начинается подлинное научное знание, в котором наряду с эмпирическими зависимостями формируется особый тип знания – теория, позволяющая получить такие зависимо­сти как следствие из теоретических постулатов. Соответственно меняется и статус знаний: они, во-первых, могут теперь соотноситься не только с уже осуществленным опытом, но и с практикой будущего, и, во-вторых, уже не формулируются только как предпи­сания для наличной практики, а выступают как знания об объектах реальности «самой по себе», и уже на этой ос­нове могут служить в качестве рецептуры будущей практики.

Но для того, чтобы осуществился переход к новому типу получения научных знаний, с его направленностью на изучение необычных, с точки зрения обыденного опыта, предметных связей, необходим был иной тип цивилизации и культуры. Такого рода цивилизацией, создававшей предпосылки для первого шага по пути к науке в собственном смысле, была древнегреческая демократия, где хозяйственная и политическая жизнь в полисах (городах-государствах) была пронизана духом состязательности. Нормы поведения и деятельности утверждались здесь во многом через борьбу мнений свободных инди­видов с равными политическими правами, что снимало с них ореол божественного уста­новления и формировало отношение к ним как к изобретению людей, подлежащему по мере необходимости обсуждению и изменению. Это способствовало проявлению актив­ности и инициативности граждан и неизбежно стимулировало инновации в разных сферах деятельности.

Собственно наука, таким образом, зародилась в греческих полисах западного побережья Малой Азии – Милете и Эфесе, а затем Абдере, Афинах и других городах-государствах. Есте­ст­венно-научные и философские воззрения составляли здесь еще единую науку.

Серьезные достижения в раннегреческой науке связаны с именем Фалеса Милетского, снискавшего славу одного из «семи мудрецов» Древней Греции. Изучив приемы измерения площадей, применявшихся в Египте, он построил элементарную геометрию, а опираясь на астрологические знания вавилонян, поло­жил начало астрономии, пытаясь решить вопрос о том, как устроена Вселенная. На основании этих знаний он предсказал полное солнечное затмение в 585 г, до нашей эры. Его ученик Анаксимандр ввел в употребление солнеч­ные часы, создал модель небесной сферы, составил первую в Греции географическую карту. Но это были лишь первые ростки естественнонаучных знаний.

Действительно серьезное начало развития теории чисел, а в геометрии – методов точного определения ма­те­матических понятий и строгих доказательств связано с Пифагором (580-500 г. до н.э.), который обосновал необходимость аксиом и постулатов в геометрии, впервые введя в мате­матику прин­цип доказательства. Им же были введены в математику понятия бесконечного, предела, непрерывности, составляющие стержень и современного математического анализа. Он также пришел к выводу, что целых чисел недоста­точно для математических построений, и ввел понятие иррационального числа. Ему же приписывается теорема о равенстве суммы углов треугольника 180°, его имя, как известно, носит и теорема о равенстве в прямоугольном треугольнике квадрата гипотенузы сумме квадра­тов ка­тетов. К заслугам Пифагора относится разра­ботка правила «золотого сечения» – такого геометрического соотношения пропор­ций, при котором «целое так относится к своей большей части, как большая часть относится к меньшей». Вся­кий предмет, геометрическая фигура, отношение частей у которых соответствует такому правилу, отли­чаются строгой пропорцией и производит наиболее приятное зрительное впечатление. Именно по принципу «золотого сечения», к примеру, делят весь храм Парфенона в Афинах стройные мраморные колонна­ды.

В работе «Об измерении, круга» Пифагор рассматривает отношение окружности к ее диа­метру, равное числу 3,14, как математическую константу, обозначая его буквой-символом π. Предвосхищая Ньютона и Лейбница почти на 2000 лет, он вплотную подошел к тому, что впоследствии было названо интегральным исчислением. Эта идея оформлялась им следующим образом. Если взять круг и разрезать его на некоторое количество параллельных пластинок, затем отсечь под прямым углом их кривые концы и сложить площади всех полученных прямоугольников, то это дает приближенную пло­щадь круга. Увеличивая число пластинок до бесконечности и взяв предел суммы площадей прямоугольников, мы получим площадь круга.

Достаточно высокого развития достигла наука в трудах Архимеда (287-212 гг. до н.э.), который совмещал в своем творчестве гениальные теоретические открытия, такие, как названный его именем закон гидравлики, с замечательными изобретениями в области тех­ники. Он, в частности, является автором многих инженер­ных изобре­тений, которые работают на человечество и сегодня – так называе­мого «винта Архимеда», на основе которого им была построена водоподъемная машина для орошения полей. Такой подъем­ный механизм имеет преимущество даже по сравнению с современным поршневым насосом, поскольку может работать с жидкостями любой консистенции, тогда как поршневой насос – только с чис­той водой. Он же открыл закон рычагов и, по легенде, был настолько потрясен практическими возможностями своего открытия, что позволил себе некоторую хвастливость, заявив: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю».

Наиболее полная система знаний о мире была создана Аристотелем (384-322 г. до н.э.). Она включала в себя знания из области метафизики (филосо­фии), логики, политики, физики, космогонии, ботаники, зоологии и т.д. Естественнонаучные знания великого мыслителя изложены главным образом в работах: «Физика», «О происхождении и уничтожении», «Механика», «О не­бе». Логические и методологические идеи – в трактате «О категориях», первой и второй «Аналитиках», «Топике».

В раннюю эпоху эллинизма Эвклидом (начало III до н.э.) была написана работа «Начала». Это сочине­ние, состоящее из 13 книг, содержит почти все исходные положения геометрии и на протяжении более двух тысяч лет служит образцом математиче­ской строгости. И сегодня геометрия Эвклида – основа современного курса геометрии.

В Древней Греции были заложены и начала исторической науки, «отцом» которой считается афинянин Геродот (V веке до н.э.). Стремясь сохранить для потомков память о побе­дах эллинов над могучей Персией, он написал историю греко-персидских войн. Его книга «История» – один из важнейших источников наших знаний о Древней Греции, Малой Азии и Египте – отличается широтой замысла и мастерством изложения. Автор описывает особенности природных условий стран, обычаи их народов, памятники искусства. Рассказывая, например, о походе Дария на скифов, он подробно описал жизнь народов, живших на южных территориях нынешних России и Ук­раины.

Необходимость борьбы с болезнями людей и животных положила начало развитию медицины. Самым известным врачом был Гиппократ (460 г. до н.э.), которого называют «отцом медицины» Он основал школу врачей, создал практи­чески систему медицинских знаний, обосновав почти все направления медицины. Труды Гиппократа дошли до нашего времени и до сих пор являются весьма полезными для практических врачей. Он же обосновал этические воззрения на медицину в трудах «Клятва», «Закон», «О враче». Их главное содержание – гуманизм врача по отношению к больному. По окончании обучения в школе Гиппократа врачи должны были, подняв руку над пылающим све­тильником, повторить клятву, которую и в наши дни принимают все выпускники медицинских ву­зов.

В научной литературе латинской античности особое место занимают проблемы природы, которые рас­сматривались авторами в соответствии с аристотелевской традицией. Рассмотрению природы посвящены 37 книг «Естественной истории» Плиния Стар­шего. Мир у Плиния вечен, безграничен, не имеет на­чала и не будет иметь конца. По форме Вселенная напоминает абсолютно круглый шар. Неподвижная Земля находится в ее центре, а универсум вращается вокруг нее. Мир управляется законами природной необходимостью. Даже само божество, олицетворяющее разум и чувства Вселенной, находится во вла­сти этих законов.

Традиционного взгляда о неподвижной Земле в центре Вселенной придерживался и живший во II веке до н.э. Клавдий Птолемей, обосновавший это положение последовательным применением тригонометрии и других разделов матема­тики. Его книга «Великая математическая система астрономии» вплоть до XVII в. служила образцом для составления таблиц и расчета положения светил на небе.

Весьма высоко была развита римская система санитарии и гигиены. Снабжение городов питьевой водой, работы по осушению заболоченных местностей, знаменитые бани – неотъемлемые элементы римского образа жизни. К I веку н. э. в Риме насчитывалось около 600 фонтанов и 11 водопроводов, самый крупный из них – водопровод Марцея, длиной более 90 км. Сооруженный в 144 г. до н.э., он действует и в наши дни. Теория строительства водопроводов, технические требования и технология производства, правила и реко­мендации их эксплуатации изложены в трактате гидротехника Секста Фронтина «О римских водопроводах» (I в. н.э.).