Розвиток уявлень про будову Землі та її надра 3 страница

У післяарістотелів період на тривалий час перемогла типова для олександрійців схильність надавати дослідженням розвитку знань лі­тературної форми в жанрі історико-науково-літературно-міфологічних трактатів. Такими були дидактичні поеми Арата (перша половина III ст. до н.е.) “Про небесні явища”, Нікандра (середина III ст. до н.е.) “Про дію тваринних отрут”, а також приблизно сучасні їм “Хал- дійські давності” вавілонського жреця Бероса і “Єгипетські давності” геліопольського жреця Манефона. Освоєння цих та інших східних історичних трактатів елліністичними вченими сприяло ознайомленню з розвитком і станом східної: науки. Традиції письмового перекладу, батьківщиною яких була Олександрія, становили необхідні переду­мови виходу історіографії наукових знань за вузькі національні межі.

“Деміфологізація” історії знання була здійснена школою Епікура, що хронологічно виникла раніше від олександрійських, але чинила істотний вплив аж до римського часу. Епікур наполягав на послі­довному проведенні “неміфічного методу” дослідження і викладу. У римський період Лукрецій Кар у поемі “Про природу речей” демон­струє нововведення в погляди на розвиток знань •— Лукрецій безпо­середньо пов’язує походження науки з боротьбою проти релігії. Думки Лукреція з приводу розвитку людського знання, тлумачення факторів прогресу розуму перегукуються з різними відомими фрагментами праць Епікура. Він наполягає на тому, що самі обста­вини навчили та змусили людей робити різного роду речі, унаслідок чого розум удосконалював те, що дано природою, робив винаходи. Лукрецій показував, як відбувся перехід від дикунства до людської культури, підкреслюючи значення трьох винаходів: користування вогнем, побудова житла і використання шкір тварин як одягу.

Особливим жанром, що виникає в Римі, була оглядово-природ- нича література за типом праць Плінія Старшого. Перша з книг “Натуральної історії” Плінія (близько 70 р. до н е.) була повністю присвячена загальному та історичному введенню і огляду літератури, що не мала аналогів у перипатетичних і олександрійських працях. Завдяки Плінію вдається простежити історію і наукові досягнення олександрійського Муеейону.

Оглядово-природнича література, як і праця Плінія, ілюструє виникнення і розвиток галузевої історіоірафії. Не пізніше перших століть нової ери післяарістотелева традиція галузевої історіографи науки згасає. Ще до закриття олександрійського Мусейону вона звелася до написання коментарів до класичних праць з різних галузей знання.

Загальний занепад наукового пізнання за часів панування Риму

Вважається, що в епоху панування Риму антична наука починає занепадати. У цілому наука Римської імперії не піднялася до вершин, що були досягнуті олександрійською науковою школою в III—II ст. до н.е.

Для пізнього еллінізму характерним є підсилення скептичного умонастрою, особливо в середовйщі освічених людей; скепсис і зневі­ра були формою реакції на численні культи чужоземних богів і безліч забобонів. Розширення влади Риму зовсім по-іншому впливало на культуру завойованої країни, ніж війська Олександра. У галузі науки і мистецтва грецька цивілізація деградувала. Важливо зазначити, що запозичення римлянами здобутків грецької цивілізації відбувалося в умовах, коли їх власна економічна система вже була негнучкою і нездатною зробити використання науки ефективним. Найвірогідніше, що причини занепаду науки мали свої корені в загальній кризі класичного суспільства. Існуюча політична і економічна атмосфера не давали будь-якого стимулу для розвитку науки; наука існувала немов би за інерцією і втратила свій важливий напрямок — дослід­ження природи.

, Різкий занепад науки, що спостерігався за часів перших рим­ських імператорів, пояснюють, як правило, виходячи з духу практи­цизму римлян: у клопотах про |іідтримку величезної імперії вони цінували вузько практичні знання. Саме дух практицизму дав змогу римлянам створити наймогутнішу в світі армію, розвинуту адмініс­тративну систему, закласти дідвалини правової науки. Римське право було всебічно розвиненим, і воно залишилося взірцем для багатьох народів на тривалий час. Територіальне розширення Римської імперії сприяло збільшенню географічних знань. Із великим інтересом і ува­гою в Римській імперії ставилися до прикладних галузей знання — сільського господарства, військової справи, будівельної техніки.

Разом із тим римляни не довели жодної нової математичної тео­реми, математичне знання здавалося їм зарозумілим і тому не заслу­говувало на увагу. Римляни вважали математиків диваками, що зай­малися некорисною справою. Математичні знання самих римлян обмежувались архаїчними прийомами підрахунку на абаку і приблиз­ним обчисленням площин і об’ємів.

Істотно змінились уявлення про вченість, освіченість. Вченим вважалася людина, що була обізнана в різних точках зору авторів з конкретного питання і могла викласти ці міркування в простій для читання і літературно обробленій формі. Отже, за уявою римлян,

вченим вважався не дослідник, що займався самостійною науковою творчістїб, а письменник-енциклопедист із максимальною кількістю знань. Багатознання, що за часів античності було засуджене ще Гераклітом, у римському розумінні, що припускало дилетантство, було високою оцінкою вченого

Засновником римської науки вважається Марк Порцій Катон Старший (234—149 рр. до н.е.) — видатний полководець, науковий і літературний діяч. Йому належить перша історична праця, написана латиною — “Начала”, він склав першу римську енциклопедію. Катон — засновник латинської наукової прози, його стиль викладу був лаконічним, не мав довгих відступів та роздумів і тому тривалий «час залишався взірцем для послідовників.

Характерною рисою наукових праць римлян була їх художньо- літературна форма і схильність до енциклопедичних зведень. До нас не дійшла уславлена праця Варрона в 9 книгах “Біасірітае”, що охоплювала граматику, логіку, риторіку, геометрію, арифметику, астрономію, гармонію, медицину і архітектуру. Схожу за спрямуван­ням енциклопедію створив також Цельс. Енциклопедичний характер мала й поема Лукреція Кара “Про природу речей”.

Римським ідеалом вченості був Марк Теренцій Варрон (116— 27 рр. до н.е.). Каталог його праць містить близько 70 найменувань загальним обсягом приблизно 600 книг. Ці праці поділяються на кілька груп: “Меніппові сатири” з 150 книг — літературно-філософ- ські праці, “Портрети” з 15 книг із біографіями відомих греків і римлян, “Давності божественні та людські” з 41 книги в галузі історії, “Енциклопедія” з 9 книг, присвячених відповідно граматиці, діалек­тиці, риториці, геометрії, арифметиці, астрономії, музиці, медицині і архітектурі.

Історія науки зберігає пам’ять про Авла Корнелія Цельса (сере­дина І ст. н.е.): у 6-ти частинах своєї праці він зібрав знання із сільського господарства, воєнної справи, медицини, ораторського мистецтва, філософії і права.

Грандіозною науковою енциклопедією була “Натуральна історія” Гая Плінія Секунда Старшого (23—79 рр.) У 37-ми томах. Ця праця містить багато даних з різних галузей знання, що належать самому Плінію і взяті ним з різних джерел. Пліній виклав дані з астрономії, метеорологіки, географії, антропології., зоології, медицини, ботаніки та ін, Із сучасної точки зору Плінія не можна вважати вченим, і критерії науковості не підходять до оцінки його праці. І все-таки енциклопедія Плінія була такою працею, авторитет якої вважався абсолютним протягом наступних століть. Небагато знайдеться праць,

які такою самою мірою впливали на формування світогляду людей пізньої античності, середніх віків і навіть Відродження.

Християнство, що виникло в перші століття нашої ери, було активним ворогом “язичницької” науки і культури. “Нам після Христа не потрібна ніяка допитливість, — писав апологет християн­ства Тертулліан, — ^Євангеліє" не потребує жодних досліджень”.

Особливо страждала в нових соціальних умовах духовно-теоре- тична діяльність, яка набула в грецькій культурі високого рівня. Тео­ретичне відношення до дійсності, що виникло в античності, пов’язане зі спогляданням порядку, організованості, цілісності світу, людини, знання. В епоху раннього еллінізму шлях систематизованого і систе­матизуючого знання стає вирішальним. Але в нових політичних і економічних умовах пізнього еллінізму ідеал систематизованого знан­ня істотно змінюється на тлі поступової заміни структур теоретичного знання етичними роздумами. Поступово ідеал системності перетво­рюється на жорстку регламентацію в усьому: у пізнанні, розчлену­ванні знань, поведінці, житті та ін. Духовно-теоретична діяльність спрямовується на побудову всеохоплюючої філософської системи, а не на збирання поглядів. Увага посилено звертається на винятки, очікується “чудо”. Духовне життя стає підпорядкованим державно- правовим інститутам, що сприяє поступовому відчуженню знання від людини. Наукові праці витісняються компендіумами, компіляціями, екТсцерпаціями з різних джерел.

Єдиним контекстом соціального життя, в якому в римський період знання “живе”, була освіта. У римській культурі розвивалася школа як освітній заклад. У римській школі були визначеними: форми оплати праці вчителя, порядок навчання і навчальний процес, стосунки між учнем і вчителем, між учнями, між вчителями тощо. Освітній процес будувався на примусі, ідеали освіти підпорядковані завданням утилітарно-життєвоґо характеру. Головним завданням шкіл була підготовка чиновників, тому багато уваги приділялося літературі, правознавству, а набагато менше — математиці, астрономії. Дисцип­лінарна будова освіти підміняла дисциплінарну будову науки антич­ності.

§ 3.2. Систематизація математичних знань і становлення теоретичної математики

Якщо простежити прогрес грецької науки в епоху класичної античності, то можна вижити, що до середини IV ст. до н. е. тільки одна наукова дисципліна мала право претендувати на назву науки в бігіьш-метн строгому і точному розумінні цього слова. Цією дисцип­ліною була математика. Грецька математика V—IV сг. до н. е. мала великі досягнення, вона усвідомила свій предмет і метод дослідження, а саме метод математичної дедукції, що донині залишається головним методом математичних дисциплін.

Багато вчених грецької давнини займалися математикою і зали­шили немало видатних досягнень. Праці математиків епохи еллінізму стали блискучим продовженням справи своїх попередників, що сприяло становленню теоретичної математики і досягненню логічної систематизації математичних знань. У III ст. до н.е. використання математики поширилося на інші науки —- астрономію, оптику, меха­ніку, гідростатику.

Починаючи з III ст. до н. е. протягом семи століть головним центром математичних досліджень була Олександрія. Саме тут, де об'єдналися різні світові культури, розв’язувалися великі державні та будівельні задачі, де існувало небачене ніде раніше за своїм масшта­бом державне заступництво науки, грецька математика досягла найвищого ступеня розвитку. Незважаючи на те що математична освіченість і наукові інтереси були дуже поширені в усьому еллініс­тичному та римському світі, Олександрія з її бібліотеками і Мусе- йоном настільки притягувала вчених, що майже всі видатні матема­тики (за винятком Архімеда) працювали тут. Найбільше напруження математичної творчості припадає на III ст. до н. е. Складні гідро­технічні споруди, вимоги воєнної техніки, мореплавства, розвиток геодезії і картографії, розробка точних астрономічних вимірювань та обчислень і, нарешті, розвиток механіки і оптики — усе це поставило перед математикою багато нових задач. Згідно з ними III ст. до н.е. було століттям плідного з’єднання стрімкого розвитку прикладного застосування математики з глибиною теоретичної думки. Окрім Олек­сандрії були також інші центри математичної науки, наприклад Афіни і Сіракузи, Афіни стали освітянським центром, а Сіракузи дали світу Архімеда.

Виникнення Олександрійської математики пов’язане з ім’ям Евюііда (III сг. до н.е.), який був не тільки відомим вченим, а й педагогом і систематизатором. Головна праця його життя “Начала” істотно вплинула на подальший розвиток європейської науки. У цій праці головні досягнення грецької математики V—IV ст. до н. е. були викладені в дедуктивцо-аксіоматичній формі, що залишалася взірцем і ідеалом наукової строгості для багатьох поколінь вчених. Цією формою в подальшому користувалися не тільки математики.

“Начала” Евкліда складаються з 13 книг. Перші 4 книги присвя­чені геометрії на площині. Перша книга починається з означень, постулатів, аксіом, теорем. Відомий п'ятий постулат першої книги еквівалентний “аксіомі паралельних”, згідно з якою через точку поза заданою прямою можна провести одну й тільки одну пряму, пара­лельну їй. Спроба зробити з цієї аксіоми теорему в XIX ст. примусила повністю оцінити мудрість Евкліда: це твердження було визнано аксіомою і завдяки йому відкриті інші, так звані неевклідові геометрії.

У другій книзі викладено основи геометричної алгебри, третя книга присвячена властивостям кола, у четвертій кнізі розглядаються правильні многокутники. П’ята і шоста книги відбивають вклад Евдокса в теорію відношень та її застосування до розв’язання алгеб­раїчних задач. Сьома, восьма і дев’ята книги присвячені арифметиці, десята — квадратичним ірраціональностям, вона містить виклад результатів, здобутих Теететом. В одинадцятій книзі розглядаються основи стереометрії; у дванадцятій викладено метод вибирання Евдокса. Головні результати тринадцятої книги присвячені викладу Теетета. Пізніше до “Начал” було приєднано чотирнадцяту і п’ятнадцяту книги, що не належали самому Евюхіду, а були написані в II ст. до н.е. і IV ст. н.е.

Окрім “Начал” Евкліду приписують кілька праць меншого обся­гу. Серед них “Дані”, що містять у сучасному розумінні прикладання алгебри до геометрії. Остаточно невідомо, яка частина цих праць належить самому Евкліду, а яку становлять компіляції. Але важливо, що це перші математичні праці, що дійшли до нас від давніх греків повністю.

Видатним математиком епохи еллінізму і всього давнього світу був Архімед (287—212 рр. до н.е.), який жив у Сіракузах. Найваж­ливіший внесок Архімеда в математику належить до тієї галузі, яку нині називають інтегральним обчисленням: теореми про площини плоских фігур і про об’єми тіл. Ім’я Архімеда також пов’язане з теоремою про втрату ваги тілами, зануреними в рідину, яка міститься в трактаті з гідростатики “Про плаваючі тіла”. Також відомі праці Архімеда “Вимір кола”, “Про сферу і циліндр”, “Квадратура пара­боли”, ‘*Про спіралі” та ін. До Архімеда давня наука не мала уявлень про закони природи, що мають математичну форму виразу, і обме­жувалась яскравими міркуваннями про взаємодію елементів, про причини, начала тощо. Праця Архімеда “Про плаваючі тіла” у цьому плані є проривом у майбутнє. У трактатах, написаних у формі листів до олександрійського математика Досіфея і присвячених розрахунку площин і об’ємів, а також знаходженню центрів ваги в криволінійних фігурах і тілах, Архімед удосконалив метод вибирання Евдокса і підій­шов до поняття визначеного інтегралу. Таке саме стосується також поняття похідної в його листі “Про спіралі”. Ці праці виявилися стимулом розробки аналізу нескінченно малих у Новий час. У тракта­тах Архімеда майстерна техніка обчислень поєднується зі строгістю доведень, придає його працям при їх типово грецьких особливостях східного відтінку.

Третій відомий математик еллінізму — Аполлоній із Перги (близько 260—170 рр. до н.е.). Головна праця Аполлонія “Конічні перетини” складаєтся з 8 книг. Як зазначає Аполлоній, Евкліду не вдалося дати повної теорії з цього питання. Вона була розвинута в “Конічних перетинах” Аполлонієм повно і в завершеній формі. Мате­матичні докази Аполлонія мають суто геометричний характер, і в цьому відношенні його праця є вищою точкою, якої досягла грецька геометрична алгебра. Не користуючись алгебраїчною символікою, Аполлоній у своїй праці дуже близько підійшов до методів аналітич­ної геометрії. Так, він класифікує всі три види конічних перетинів за характером рівнянь, що їх визначають, хоча ці рівняння запи­суються в словесно-геометричній формі. Фактично Аполлоній навів завершену теорію кривих другого порядку, до того ж ця теорія була викладена не тільки без будь-яких алгебраїчних символів, а й навіть без використання таких понять, як “нуль” і “від’ємна величина”, що не були відомими на той час грецьким математикам. Зазначимо, що теорія конічних перетинів Аполлонія була суто математичною, створеною задовго до того, як з’явилася реальна можливість її вико­ристання в природничих дисциплінах; тому в античності цю теорію використовували лише для конструювання параболічних дзеркал.

Після Аполлонія з Перги в математиці настав різкий спад, який пояснюють несприятливою соціально-економічною і політичною ситуацією, що склалася в Олександрії в середині II ст. до н.е. У цей період починають функціонувати інші математичні центри — Родос і Пергам. Але в І—II ст. н.е. в Олександрії відроджуються матема­тичні науки. При цьому якщо в IV—III ст. до н.е. центральним напрямком, що розроблявся олександрійськими математиками, була геометрична алгебра, то після Аполлонія з Перги цей напрямок зайшов у безвихідь, а вітчутний прогрес спостерігався у прикладній математиці (наближені обчислення) і розділах, пов’язаних з астроно­мією, картографією та оптикою.

В Олександрії цього періоду компілювання і коментування дедалі більше ставали головним видом наукової діяльності Багато резуль­татів праці античних математиків і астрономів дійшли до нас завдяки

роботі компіляторів. Важливою особливістю олександрійської мате­матичної школи вважається співіснування двох традицій —грецької і східної. Цим пояснюється той факт, що обчислювальною арифме­тикою і алгеброю єгипетсько-вавілонського типу займалися поряд і разом з абстрактними геометричними роздумами.

Одним із перших олексадрійських математиків римського періоду був Нікомах із Гераси (близько 100 р.). Він залишив “Арифметичний вступ” —найповніший з відомих викладів піфагорійської арифме­тики. Відомий астроном і математик Птолемей (близько 150 р.) виклав основи тригонометрії у “Альмагесті”. Менелай (близько 100 р.) у праці “Сферика” сформулював геометрію сфери і розглянув сферичні трикутники. Діофанг (III сг.) був представником алгебраїч­ного напрямку в математиці, нетрадиційного для грецької геометрії. Побудова “Арифметики” — головної праці Діофанта — істотно відрізняється від класичного дедуктивно-аксіоматичного способу викладу. Цей трактат є збірником завдань, що розв’язуються неза­лежно одне від одного. Діофант розглядав переважно неозначені рівняння другого та вищих порядків. В Європі Нового часу розвинуті Діофантом методи розв’язання неозначених рівнянь стали відомими тільки в XVI ст. Для означення алгебраїчних висловлювань Діофант уперше ввів літерну символіку і зробив тим самим великий крок уперед порівняно з чисельною алгеброю вавілонян і грецькою гео­метричною алгеброю класичного періоду. У працях Діофанта алгебра вперше знаходить свою власну мову.

Останній із великих олександрійських математичних трактатів написав Пагаї Олександрійський на початку IV ст. Це “Математич­ний збірник”, що складається з 8 книг, більшість яких не дійшла до нас. У цій праці Папп зібрав усе, що вважав вартим уваги в працях своїх попередників, і тому “Збірник” є безцінним джерелом відомостей про зміст втрачених праць Евкліда, Аполлонія та інших грецьких математиків. Але Папп був не тільки чудовим компілятором, а й творчіш дослідником високого класу: деякі його теореми, вдруге доведеш в XVII ст. Дезаргом і Паскалем, дали початок проективній геометрії як окремому напрямку математичної науки.

Єдина жінка-математик, ім’я якої збереглося в історії ірецької науки, — Гіпатія. Про її праці відомо небагато: вона займалася нео­платонізмом і писала коментарі до Аполлонія і Діофанта. Гіпатія 415 р. була розтерзана натовпом християнських фанатиків. & трагічна загибель символізувала кінець олександрійської наукової школи. Із занепадом античного суспільства повільно занепала також олексан­дрійська математика.

Розвиток інженерно-технічної діяльності та піднесення теоретичного рівня механічних знань

Розвиток античної техніки грецькими, а пізніше й римськими інженерами здійснювався на основі традиційних методів та рецептів, які вдосконалювалися лише іноді на грунті власного досвіду. З цієї причини антична техніка за тисячу років свого існування майже не змінилася. Деякі зміни торкнулися двох галузей техніки: суднобуду­вання і військових машин.

В елліністичну епоху в суднобудуванні були поширені кораблі з кількістю рядів гребців понад три — квадріреми або тетрери, квінкві- реми або пентери і т.д. Додавання кожного ряду створювало труднощі

3 розміщенням гребців. Зовсім фантастично звучить повідомлення про сорокорядний корабель, що начебто був збудований в Єгипті наприкінці III ст. до н.е. Цей корабель описав Калліксен Родосський. У метричних одиницях його довжина — 130,5 м, висота — 24,5 м, довжина рульових весел — 15,8 м, а гребних весел верхнього ряду — 17,5 м. Команда корабля складалася з 7250 чоловік, з яких понад

4 тис. — гребці. Кораблі, що перевозили вантажі, мали іншу форму і обходилися майже без гребців. Вітрил на них було мало і такі судна вважалися тихоходами. Найбільше з відомих торговельних суден того часу було збудоване в Сіракузах. За переказами, цей корабель буду­вався під наглядом самого Архімеда і називався “Сіракузія”. Його вантажність досягала 1800 т (при середній на той час 400—500 т), він мав команду 200 чоловік і був добре озброєним. Подальша доля “Сіракузії” залишилася невідомою. В епоху Римської імперії нама­гання будувати Кораблі-гіганти вже минули і у військовому, і в торго­вельному флоті.

Прогрес греків у галузі військової техніки був вражаючим. У IV ст. до н.е. греки вдосконалили звичайний лук і винайшли ката­пульти, найперша модель якої відома під назвою “гастрафет”. Різно­вид катапульти з використанням замість стріл каменів називався “баллістою”. Поява метальних гармат кардинально змінила характер війни: жодна фортеця не була в змозі вважати себе в безпеці перед ворожою артилерією. Прикладом цього може бути облога Сіракуз римським полководцем Марцеллом: техніка тих, хто робив осаду, зустрілася з потужнішою технікою захисників. Відомо, що обороною міста керував Архімед.

У подальшому крім катапульт і балліст класичного типу було розроблено інші різновиди метальних гармат: евтітон і палінтон — видозмінені катапульта і балліста, в яких лук був замінений двома скрутенями пружних жил. Полібол — катапульта багаторазової дії,

що була прообразом сучасного кулемета. Монанкон, або онагр — велика метальна машина на колесах, що була аналогом сучасної важкої гаубиці. Олександрійський механік Філон розповідав про інші типи метальних машин: халкотон, в якому для натягування луку використовували ковану бронзову пружину, і аеротон, в жому важелі катапульти рухалися завдяки повітрю, що стискалося в циліндрах. Незважаючи на проіресивність таких нововведень, вони не набули поширення.

У загальній характеристиці розвитку техніки визначимо два суттєвих моменти. Перший свідчить про те, що важливішим стиму­лом технічного прогресу в цій галузі завжди було соціальне замов­лення, яке було відсутнім в інших галузях життя суспільства. Наприк­лад, греки не були зацікавлені у використанні технічних пристроїв, щоб замінити мускульну силу рабів і домашніх тварин. Саме з цієї причини в період класичної і елліністичної грецької культури не було умов для розвитку машинного виробництва, хоча інженерний досвід, технічні навички та гостра думка винахідників існували повною мірою.

Другий момент полягав у майже повному відриві інженерної. діяльності від теоретичної науки того часу. Він пояснювався принци­повим відношенням самих греків до характеру технічної діяльності. Як відомо, наука в розумінні греків була синонімом безкорисливих пошуків істини, вільних від практичних потреб. І оскільки наукові заняття були шанованими саме за принципову безкорисливість, ніхто з філософів і вчених античності не робив навіть спроби поставити свої мудрість і знання на служіння практичним цілям. І все-таки в епоху еллінізму в грецькій науковій літературі з’являються тенденції, що свідчать про налагодження зв’язків між теоретичною наукою і технікою.

Свідчення тому — діяльність Архімеда ■— видатного математика і механіка, який поєднав свої теоретичні заняття з інженерним мистецтвом. Його наукові праці мали стимулом технічну практику того часу, а інтерес до створення механічних конструкцій, у свою чергу, органічно випливав із задач розв’язання або ілюстрації теоре­тичних проблем.

Архімед працював над розв’язанням проблеми центра ваги, принципу важеля, створив гвинт, удосконалив зубчасте колесо, ви­найшов багато нових машин. Він виконав теоретичний аналіз корис­них властивостей технічних пристроїв, пов’язаний із ірьома усвідом­леними на той час проблемами: виграшу в силі за допомогою техніч­них пристроїв; умов рівноваги тіл, іцо перебувають під впливом сил; розподілу ваги між опорами. Архімед використав формальний апарат

для розв’язання неформальних задач, що були висунуті практикою, і, врешті-решт, вийшов на новий рівень абстрагування.

Сукупність ранньотехнічних знань уперше прийняла систематич­ну форму завдяки зусиллям перипатетиків у традиційній для того часу формі діалогу. Архімед користувався формою послання, своє­рідних збірників теорем, кожний з яких був присвячений окремій великій проблемі, як це було прийнято в математиці. Архімед, Евклід та інші вчені того часу при систематизації наукових результатів турбу­валися про чіткість доказів, логічний зв’язок викладених знань, зручність їх розуміння фахівцями, але не намагалися пристосувати виклад до специфічних вимог навчального процесу або технічної практики. Зокрема, науково-технічні знання, представлені теоретич­ною системою античної статики, розроблялись автономно від уза­гальненого і поясненого в ній технічного досвіду і висловлювалися формалізованою мовою геометрії та за допомогою специфічних термі­нів, які не застосовувалися в повсякденній предметно-технічній діяльності.

У трактаті “Квадратура параболи” Архімед встановив зв’язок між математикою і механікою й довів суто математичні положення за допомогою механічних методів. Це була процедура, якої не знала грецька математика. Її винайдення стало можливим завдяки дослід­женням Архімеда зі статики, і насамперед теорії важеля, в яких ця галузь механіки була перетворена на точну математичну науку.

У цілому технічні досягнення Архімеда лежать у руслі розвитку античної техніки того часу. Принципова різниця між Архімедом і сучасними йому інженерами полягала в тому, що Архімед обдумав дію раду елементарних механізмів, з якими людина мала справу ще з давнини в своїй повсякденній практиці, і,отже, започаткував розви­ток теоретичної механіки — науки, яка грекам була невідома.

Приблизно в той самий період, коли жив Архімед, в Олександрії виникла нова галузь техніки, що підготувала подальший розвиток фізики газів і рідин. Це була пневматика, що грунтувалася на вико­ристанні стисненого повітря в механічних пристроях. Про те, що повітря є матеріальним тілом, пружність якого збільшується при стисненні, люди знали давно. Проте систематичне використання властивостей стисненого повітря для створення механізмів було запо­чатковане Ктессібієм Олександрійським, інженером-винахідником (близько 300—230 рр. до н.е.). Про свої винаходи Ктессібій написав книгу, яка була добре відомою в давнину, про що свідчать посилання на неї багатьох авторів. На грунті першоджерел можна створити уяв­лення про технічні досягнення Ктессібія. Вчений прославився як винахідник двоциліндрового насосу для піднімання води; водяного органу — музичного інструменту, на якому грала дружина винахід-

ника; сконструював водяний годинник та інші пристрої. Військова техніка також не залишилася поза увагою Ктессібія. Він запропонував нові конструкції метальних машин — халкотон і аеротон, в яких роль пружного тіла виконувало стиснене повітря. Ктессібій був першим в історії техніки вченим, що говорив про кінематичну пару “циліндр — поршень”.

Ще один видатний механік Олександрійської школи — Філон Візантійський (друга половина III ст. до н.е.) — написав відому енциклопедію, що узагальнювала досвід передової техніки того часу. Відомий також трактат Філона “Пневматика”, присвячений власти­востям повітря і води, численним пристроям і механізмам, що грунтуються на їх використанні (сифони і пристрої, сконструйовані за принципом сифону, водяні колеса, різні насоси та ін.). Текст “Пневматики” Філон супроводжував ілюстраціями, а математика в ньому майже відсутня: пояснення дії пристроїв дається з точки зору здорового глузду та інтуїції. Цінною для історії* науки обставиною є експериментування Філона зі своїми приборами, мета якого — продемонструвати можливості пристроїв, що працюють на основі використання елементарних властивостей води і повітря.

Серед механіків пізнього еллінізму відомий Герон Олександрій­ський (друга половина І ст.н.е.). Відоме п’ятитомне зібрання науко­вих праць Герона. Серед них — “Механіка”, “Пневматика”, “Про автомати” та ін. При написанні своїх трактатів Герон користувався досягненнями своїх попередників. У трактаті “Механіка” описуються механізми із зубчастими колесами; коловорот, важіль, поліспаст, клин гвинта, різновиди пресу. Герон описав також багато автоматичних систем, в яких найменші рухи управляючого перетворювалися на складні переміщення предметів. Такого роду автомати використову­валися в театрах (наприклад, у Театрі автоматів) і храмах для створен­ня ілюзій містичності та несподіваності. Відомо, що задовго до описів Герона в Єгипті існували автомата, що відпускали певну кількість води за кинуту в них монету.

Оскільки економічний занепад господарства держав пізнього еллінізму не сприяв стимулюванню технічної творчості, технічний прогрес розвивався досить-таки повільно. З найвідоміших техніків цього періоду можна назвати Паїта Олександрійського (друга поло­вина III ст. н.е.). З ім’ям Паппа пов’язана систематизація напрямків прикладної механіки <— “п’яти мистецтв”: пристрій для підняття маси; спорудження водопідйомних пристроїв; військові метальні машини; механічні пневматичні та гідравлічні автомати; виготовлення “небесних сфер”, що рухаються. У літературі вважається, що праці Паппа, в яких висвітлювалися досягнення “механічних наук”, буду­валися за розділами згідно з наведеною класифікацією.

Дата добавления: 2014-11-18