Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 6. Інженерна справа в епоху еллінізму

6.1. Загальна характеристика елліністичної епохи

6.2. Олександрія – столиця наукових досліджень

6.3. Архімед Сіракузянин

6.4. Машини Ктесібія

6.5. Грецька наука римської епохи

 

Як вже зазначалося, положення єдиної нерозчленованої науки починає змінюватися в епоху еллінізму, початковим рубежем якої стали походи Олександра Македонського (359-323, цар з 336 р., походи з 334 р.). На кінець 4 ст. до н.е. вже не лише математика, історія та астрономія, але й механіка, геометрична оптика, географія, зоологія, ботаніка, ембріологія починають розвиватися незалежно одна від одної, причому кожна з них знаходить притаманні лише їй специфічні об’єкти та методи дослідження. Тому з елліністичного часу починається розчленування за науковими дисциплінами. Цьому не є протиріччям і той факт, що і серед елліністичних та пізньоантичних вчених було чимало енциклопедистів – Ератосфен, Птоломей, Гален. Характерною рисою епохи еллінізму стало посилення зв’язку між теоретичними ідеями та їх практичним застосуванням, зростаюча роль прикладних досліджень.

Виникнення Македонської імперії стало остаточним фіналом грецької суспільно-політичної форми міста-держави; поліси втратили свою політичну автономію назавжди. Походи Олександра – це початок нової ери не лише в політичній, але й в культурній історії давнього світу, початок еллінізму. Македонські завоювання далеко розширили обсяги відомого грекам світу, розширили їхній кругозір та сприяли ствердженню нового світосприйняття, не притаманного еллінам класичної епохи.

Греки, звичайно, й раніше подорожували на чималі відстані морем; Велика Колонізація 8-6 ст.ст. до н.е. призвела до появи грецьких полісів на узбережжі Чорного та Середземного морів від Валенсії до Сухумі (як сказав Платон: “розсілися, як жабки довкола болота”). Ці колонії були суто грецькими анклавами в чужорідному оточенні, і у більшості випадків не було й мови при суттєвий вплив цього оточення на звичаї, світосприйняття та культурні інтереси грецьких поселенців. Віднині ж під владою еллінізованої держави опинилися великі давні цивілізації, в дечому вищі за грецьку, і безпосередній контакт з ними не міг не призвести до зміни відношення еллінів до оточуючого їх світу. Якщо в класичну епоху Еллада була цариною партикуляризму, полісного патріотизму та відчуття власної виключності (Аристотелю належить теоретичне обґрунтування тези про довічність рабського стану варварів та необхідність грекам панувати над цією масою рабів), то в елліністичну епоху росте усвідомлення космополітизму, що стане притаманною рисою усієї пізньої античності. Виникнення римської світової імперії та перемога християнства не лише не пригасили, але тільки посилили космополітичні тенденції. Рим свідомо будував світову державу: “Вічне місто” мало зайняти весь універсум. Християнство на загал заперечує патріотизм як такий (“немає ні іудея, ні елліна” – апостол Павло); ідеальний християнин вірний лише Церкві. Просто навіть найбільш універсальна концепція (це стосується всіх трьох світових релігій), на щастя, не в змозі знищити в усіх людях пам’ять та почуття землі, яку він вважає своєю.

Інший важливий момент полягав у втраті старою Грецією її колишньої культурної гегемонії. Лише Афіни продовжували залишатися місцем перебування основних філософських шкіл (і старих, і нових), але оформлені до цього часу спеціальні науки знайшли більш сприятливий ґрунт для свого розвитку у столицях нових монархій, на які майже миттєво розпалася Македонська імперія. Розвиток наук та мистецтв у цих державах стимулювався меценатством правителів, які керувалися міркуваннями престижу, а інколи і особистими інтересами.

 

Філософські школи елліністичних Афін:

1. Академія (платоніки; у 2 ст. до н.е. школу очолював видатний філософ Карнеад, уславлений посольством до Риму в 155 р. до н.е.)

2. Лікей (перипатетики = “ті, що прогулюються”, аристотеліки; першим наступником Учителя був Теофраст – “батько ботаніки” та автор “Характерів”)

3. Стоя пойкіле = “пістрявий портик” (стоїки; вчення Зенона, фінікійця з міста Кітіон на о-ві Кіпр (322-264 рр.): світова гармонія, світова пожежа (див. Платона), апатія – збереження спокою у радощах та нещастях, домінанта правильної поведінки – обов’язок (“грецьке конфуціанство”); пізніше – Панетій (та його альтернативна афінській стоїчна школа на о-ві Родос) і учень Панетія Посідоній (1 ст. до н.е.) – видатний історик, геометр, фізик, що першим сформулював місячну причину морських приливів, та інженер, який збудував на Родосі чудовий планетарій)

4. Сад (епікурейці; Епікур – послідовник Демокрита, атоміст; принцип “проживи непомітно”, розвинена індивідуалістична етика (живи сам та не заважай жити іншим); на етику взагалі нові школи робили особливий наголос – і Епікур, і Зенон, і кініки; філософія “легкого життя” в епікурействі відсутня – це абсолютизація критики доктрини Епікура стоїками)

Крім організаційно оформлених філософських шкіл існували також впливові філософські течії:

5. скептики (букв. “ті, що сумніваються”, в цьому виразі – вся доктрина; засновник – Піррон, 4 ст. до н.е.; у 3 ст. до н.е. – Тімон з Фліунту на п-ові Пелопонес – “мізантроп” Шекспіра та Мол’єра)

6. кініки (засновник – Антисфен, учень Сократа; “грецькі даоси” – апологети та проповідники “природного”, тобто бездіяльного та злиденного образу життя; Діоген з Синопи з його бочкою, ліхтарем та діалогом з Олександром (до речі: взагалі-то, втікав від переслідування за судом, бо був членом сімейної фірми фальшивомонетників); Біон Борисфеніт, уродженець нашої Ольвії, 3 ст. до н.е. (син торговця, батьків за скупівлю краденого продали у рабство, самого Біона купив ритор, що, на щастя, оцінив талановитого раба; отримавши після смерті господаря волю і спадок, Біон поїхав працювати в Елладу, додому ніколи не повертався) тощо)

 

На перше місце серед нових столиць швидко висунулася Олександрія, де вже засновник династії Птоломей І Сотер (323-285 рр. до н.е.) дав притулок учню Теофраста, перипатетику Деметрію Фалерському, колишньому македонському намісникові Афін, вигнаному повсталими городянами (309 р. до н.е.). Деметрій може вважатися першим “переносником” до Олександрії Аристотелевих та й взагалі філософсько-наукових традицій метрополії. Під час розвалу імперії Птоломей зумів забрати в Єгипет імперську казну; тож він міг дозволити собі марнувати гроші на розвиток наук та мистецтв. За перших правителів династії Птоломеїв було засновано знамениту Олександрійську Бібліотеку, яка до першої катастрофи – пожежі Цезаря – нараховувала 750 тисяч зшитків; рекорд елліністичного світу (“призери”: Карфаген – 500 тис., Пергам – 480 тис., Афіни – 400 тис., Антіохія –???). Також було створено Мусейон – формально – храм Муз, покровительок мистецтв та наук; реально – установу, при якій жили найвидатніші вчені та літератори, що перебували на державному утриманні, достатньому для того, аби вони могли повністю присвятити себе науковим заняттям.

Мусейон було засновано за безпосередньої участі Стратона з Лампсаку, якого запросили в Олександрію бл. 300 р. до н.е. як вихователя наступника трону, майбутнього Птоломея ІІ Філадельфа. Цей філософ-перипатетик займався експериментальною фізикою та й так і залишився в історії як Стратон Фізик. Вважається, що його участь у справі організації Мусейону сприяла тому, що найбільше уваги новостворений науковий центр приділяв саме природничим наукам. Певну роль зіграв у цьому і друг Стратона видатний математик Евклід, якого також запросив до себе Птоломей Сотер. А першим фюлаком (директором, завідувачем, головним хранителем) Бібліотеки став ще один перипатетик, афінський вигнанець Деметрій Фалерський.

Олександрійській школі належить вся класифікація класичної грецької культури, тут були складені списки класичних трагіків та ліриків, тут виходили критичні видання Гомера. Кожен корабель, що зупинявся в олександрійській гавані, мусив надати для копіювання усі зшитки, що мав на борту. Відома історія, коли Птоломей ІІ Філадельф (за іншою версією, його син Птоломей ІІІ Евергет), позичивши в Афінах для копіювання унікальні рукописи, повернув якісно зроблені копії і зберіг оригінали у себе; при цьому було свідомо втрачено величезну заставу у 200 талантів (5200 кг) золота.

В Мусейоні був складений і класичний список інженерно-архітектурних досягнень цивілізації – т.зв. “ сім чудес світу ”:

1. Храм Артеміди в Ефесі, Мала Азія. Попередню будову спалив такий собі Герострат, аби уславити своє ім’я (погодьтесь – вдало, запам’ятали людину). Відбудований після Герострата в 356-350 рр. до н.е.

2. Мавзолей в Галікарнасі. Мавсол, цар Карії, помер 353 р. до н.е., заупокійний храм збудовано на замовлення його вдови Артемісії (її потім теж там поховано). Зодчими Мавзолею були Сатир та Піфій, він був прикрашений роботами великого скульптора Скопаса.

3. Зевс Олімпійський (область Еліда на Пелоппонесі) – статуя роботи афінянина Фідія, 5 ст. до н.е. Встановлено її у храмі Зевса, який (храм) був розпорядником Олімпійських ігор.

4. Колос Родоський. Автор – Харес з м. Лінд на о-ві Родос. Статуя бога Геліоса, створена десь в 3 ст. до н.е., висота статуї бл. 40 м. Простояв недовго – впав за найближчого землетрусу (227 р. до н.е.).

5. Олександрійський маяк на о-ві Фарос (звідси походить слово “фара” як тип світильника). Архітектор – Сострат з Кніду, 270-ті рр. до н.е. Маяк вражав не лише грандіозними розмірами (висота 150-180 м – вище за піраміду Хеопса), але й сміливістю та майстерністю вирішення технічних завдань. На маяку працювала система ліфтів для підйому палива, і завдяки встановленому на верхньому майданчику дзеркалу вогонь маяка було помітно на відстані до 50 км.

6. Єгипетські піраміди (див. Лекцію 3).

7. Висячі сади “Семіраміди” у Вавилоні (там само; 6 ст. до н.е., за Навуходоносора ІІ)

 

Високого рівня розвитку досягла в Олександрії видавнича справа, чому дуже сприяла монополія Єгипту на папірус – майже єдиний книжковий матеріал епохи. (Другий матеріал для письма розповсюдився дещо пізніше, хоча й був винайдений саме в елліністичні часи. Пергамен отримав своє ім’я за місцем винаходу, час якого впевнено датували роками існування незалежного царства Пергам на заході Малої Азії (283-133 рр. до н.е.).) Як результат, Олександрія дуже швидко стала найбільшим центром книжкової торгівлі, завдяки чому сюди стікалися всі, хто бажав видаватися – і літератори, і науковці.

Все це призвело до того, що вже на початку 3 ст. до н.е. олександрійська наука досягла розквіту майже в усіх існуючих на той час галузях. Серед “перлин Олександрії” – математики Евклід (знамениту енциклопедію “Початки” видав бл. 300 р. до н.е.), Діофант (“прабатько алгебри”) та Аполлоній з Перг (“великий геометр” та розраховувач числа “пі”), астрономи Аристарх Самоський (вирахування відстані від Землі до Сонця та Місяця, перша геліоцентрична система) та Конон, філологи Аристарх з Візантія (класичні тексти Гомера, Гесіода та майже всіх інших грецьких класиків – тексти, за якими видаємо їх і ми у наш час) та Зенодот з Ефесу, поети Феокріт Сіракузець та Каллімах з Кірени тощо. За Птоломея Евергета в сер. 3 ст. до н.е. Бібліотекою певний час завідував видатний географ Ератосфен, земляк Каллімаха, що першим правильно обчислив діаметр Землі і склав перші справжні географічні карти з градусною сіткою (нульовим меридіаном був чомусь родоський). Ератосфен був не лише географом – він історик (хронологія Ератосфена, в тому числі обчислена ним дата Троянської війни, стала загальновизнаною), філолог, астроном тощо. Як фюлак Бібліотеки він склав каталог її рукописів з короткими анотаціями – у 20-ти томах, на хвилиночку. За свої універсальні знання Ератосфен заслужив у греків почесне прізвисько “Бета” – другий в усіх науках після “Альфи” – Аристотеля.

Олександрійців можна вважати родоначальниками науково-популярної літератури: тут було створено чимало віршованих переказів наукових теорій на кшталт каталогу риб чи переказу теорем Евкліда. До нас дійшли “Феномени” Арата – епічним гекзаметром він виклав астрономічну теорію Евдокса Кнідського, “показавши, що найвищу філософію можна сумістити з непоганою поезією” (П’єр Левек). Писав її Арат, щоправда, не в Олександрії, а в Пеллі, столиці Македонії, у Антігона Гоната (270-240-і рр. до н.е.). Взагалі, популяризація наукових знань була для греків особливим жанром літератури – доксографією (від дієслова δόξο = “збирати”). Науково-популярні компіляції, полегшені порівняно зі спеціальними працями, оглядові, адаптовані для пересічного – часто слабо грамотного – читача в елліністичну та римську епоху стають важливою складовою мейнстріму літератури. Їх охоче читали і широко переписували, вони збереглися до нашого часу краще за спеціальні роботи. Тому подібні науково-популярні компіляції мають виключну цінність як джерела – достатньо сказати, що серед них такі унікальні за інформацією твори, як “Історична бібліотека” Діодора Сицилійського та “Про філософів” Діогена Лаерція; ¾ наших знань про філософів античного світу, від Фалеса до Марка Аврелія, – з цієї збірки.

 

Зупинимося лише на одній області, що найперше нас цікавить, а саме на механіці. Розвиток механіки як теоретичної дисципліни мав у Елладі прямий зв’язок з технічним прогресом. Розвиткові грецької механіки в доелліністичні часи сприяли два основні фактори: театральна техніка, одним з елементів якої були підйомні сценічні устрої (знамениті Еврипідові “боги з машини” в тому числі), та військова справа, нужди якої спричинили появу метальної артилерії та нових типів військових кораблів. Наскільки це з найдавніших часів була важлива для будь-якого полісу справа свідчить легенда про Амінокла (див. попередню лекцію).

За часів перших Птоломеїв ведуться масштабні будівельні та інженерні роботи в Єгипті. Близько 280 р. до н.е. Птоломей ІІ здійснює великі гідротехнічні роботи в районі оази Файюм, на озері Мерід, до яких залучається чимала інженерна сила. Керівництво роботами було покладене на “головного архітектора” Клеона; заздалегідь було обумовлено, що ім’я його отримає головний канал. Завдяки листуванню Клеона, що збереглося, ми знаємо деякі подробиці цього вдалого будівництва, в тому числі й те, що цар приділяв роботам велику увагу і навіть особисто інспектував файюмських будівельників. Кількома роками пізніше було зведено і відмічений цікавими технічними рішеннями Фароський маяк, з яким пов’язано таку легенду. Архітектор та механік маяку Сострат висік ім’я царя-замовника над входом: як годилося, цар був оголошений творцем шедевру. Але коли через кілька років осипалася штукатурка, виявилося, що ім’я Птоломея нанесене лише на ній; а на камені Сострат підписався власноруч, як справжній автор “чуда світу”.

Джерела донесли до нас імена й інших механіків, що працювали у тодішній Олександрії: Діонісія, винахідника поліболи – катапульти багаторазової дії; Абдаракса з Сирії (Абд-Ереш – фінікійське теофорне ім’я, присвячене богу-зодчому!). Специфічною галуззю прикладної механіки стала пневматика, під якою розумілося використання тиску повітря для створення механічних пристроїв. Родоначальником пневматики став в сер. 3 ст. до н.е. Ктесібій.

Траплялося, що хитромудрі механізми, придумані олександрійськими механіками, оживляли вистави та свята. У Афінея (3 ст. н.е.) в “Симпозіумі софістів” приведено розповідь Калліксена про урочисту процесію фараона Філадельфа, для якої було зроблено спеціальну механічну іграшку. Можна уявити собі враження учасників та глядачів процесії, коли велетенська статуя час від часу піднімалася та без сторонньої допомоги творила узливання.

Про значення Олександрії як центру інженерної думки яскраво свідчить розповідь Філона Візантійського про його подорож, здійснену саме з метою знайомства з досягненнями інженерів, найперше у галузі військової техніки. Філон побував на Родосі, але більшу частину часу провів у Олександрії, де пройшов вишкіл у Ктесібія, спостерігав за його роботою та вивчав сконструйовані ним машини.

Саме військова механіка мала в Олександрії особливо бурхливий розвиток. У цій галузі олександрійськими техніками було досягнуто блискучих результатів. Мабуть, найціннішою була отримана ними емпірична формула для визначення калібру (Філон Візантійський прямо пише про пріоритет у цьому питанні олександрійських інженерів). Той же Філон розповідає і про те особливе піклування, яким охоплювали олександрійські фараони своїх військових інженерів, які не жаліли для них грошей. Ймовірно, олександрійським технікам було надано високий ступінь творчої свободи, за якого вони могли втілити в життя найсміливіші проекти військових машин, знаходити нові й оригінальні технічні рішення.

У цьому відношенні олександрійські інженери мали значну перевагу перед своїми попередниками, яких завжди тримали рамки замовлення та конкретної військово-технічної задачі.

Так, наприклад, близько 400 р. до н.е. Діонісій Старший, тиран Сіракуз, запросив до себе найкращих інженерів з метою вдосконалити зброю та оснащення армії та флоту й щедро оплачував їхню роботу. Потреба була високою: Сіракузи двісті років, з 480 р. до н.е. по 272 р. до н.е., вели майже перманентну війну з технічно добре оснащеними арміями Карфагену (лише римляни змусили колишніх ворогів примиритися і воювати пліч о пліч супроти себе). Результатом замовлення Діонісія став новий тип військового корабля та перша корабельна метальна зброя. Поліейд з Фессалії в сер. 4 ст. до н.е. робив військові машини для Філіпа ІІ Македонського. Його учень Діад разом з механіком Харієм брали участь в поході Олександра, сина Філіпа; збудовані ними машини відіграли вирішальну роль при штурмі Галікарнасу, Тиру та Гази. Архітектор Епімах з Афін уславився тим, що збудував могутню гелеполу для Деметрія Поліоркета (але не можемо не зауважити: навіть з її допомогою Деметрій так і не зміг зламати опір обложеного Родосу). Досвід ахейського стратега Філопемена, що у 207 р. до н.е. під Мантінеєю використав катапульти і балісти у битві на відкритій місцевості, накреслив навіть таку область військової техніки, як польова артилерія. На морі вона вживалася ще раніше: до 4 ст. до н.е. належить (у Енея Тактика) перше свідчення про палаючу суміш – перший прообраз т.зв. “грецького вогню”, який у ранньовізантійські часи став першою в світі зброєю масового знищення.

Військова механіка була однією з улюблених справ і найвизначнішого вченого, що поєднав у собі видатного теоретика та блискучого практика елліністичної науки.

 

Архімед (бл. 287-212 рр. до н.е.), син астронома Фідія, походив з міста Сіракузи на південному сході Сицилії. Його рідне місто з початку 5 ст. до н.е. було найбільшим та найвизначнішим полісом грецького Заходу; вже в 4 ст. до н.е. це був чвертьмільйонний гігант, цілком порівнюваний навіть з Олександрією чи Карфагеном, місто, що на манер останнього чи скажімо Афін, творило власну полісну імперію. У сенсі ролі в політичній та культурній історії Середземномор’я Сіракузи теж цілком порівнювані з визнаними лідерами епохи. Двохсотрічна війна з Карфагеном велася на рівних; пряме зіткнення з Афінами під час Пелопоннеської війни сицілійці (щоправда на власному полі) завершили цілковитим розгромом супротивника, з якого власне і почалася загибель афінської Архе. В Сіракузах працювали Піндар та Симонід, Емпедокл та Есхіл, тут народилася грецька комедія (Епіхарм, 5 ст. до н.е.) та ідилічна буколіка (Феокріт). Сіракузи – первісток еллінізму: її напівмонархічний устрій часів дому Діонісіїв прийнято визначати як “переделліністичний тип соціуму” (як наш Боспор часів Спартокидів).

В Олександрії, де Архімед учився і жив вже зрілою людиною, він зблизився з Ератосфеном, астрономом Кононом та учнем останнього Досифієм. З ними він підтримував наукове листування, і частина його доробку відома нам з листів, які збереглись.

Повернувшись на батьківщину, Архімед у якості досвідченого військового інженера очолив оборону Сіракуз під час 2-ї Пунічної війни. Його чудові метальні машини змусили римлян відмовитися від штурму і перейти до блокади. Коли восени 212 р. до н.е. місто все ж таки було взято, Архімед загинув. За пізнішою офіційною версією, це сталося без відома римського головнокомандувача Марцелла, але навряд чи переможці воліли б залишити життя начальнику ворожих саперів та артилеристів лише за те, що він геніальний вчений. (А щодо рівня культури тодішнього Риму ми ще поговоримо.)

Значна частина творчого доробку Архімеда дійшла до нас чи принаймні відома за назвами. До раннього періоду наукової роботи Архімеда слід віднести його втрачені праці з механіки “Про важелі” та “Книга опор” (про розподіл навантажень між опорами; її зміст викладений в “Механіці” Герона). Дійшов до нас його твір “Про рівновагу площин”, у якому після низки постулатів дано математичний висновок закону важеля та вчення про центри ваги. Найранішою з математичних праць Архімеда була праця про квадратуру параболи.

Евристичне значення методу розкладення площ та об’ємів на “неподільні” Архімед обстоює у знайденому лише в 1906 році “Посланні до Ератосфена про деякі теореми механіки”. “...Багато з того, що я раніше вияснив за допомогою механіки, я потім робив за допомогою геометрії”, – пише сіракузянин. Його слова з цього послання – “я гадаю, що хто-небудь з нинішніх чи прийдешніх дослідників шляхом запропонованого тут метода знайде й інші теореми, які ще не прийшли у голову нам”, – справдилися у відношенні методу “неподільних” аж через дві тисячі років. У 17 ст., безвідносно до цієї втраченої праці, методи, запропоновані Архімедом в інших творах, отримали свій розвиток і нову форму, поклавши початок інтегральному обчисленню.

Для більш пізнього періоду творчості сіракузянина характерний його інтерес до точного обчислення, наприклад, астрономічного. Згідно вимірам Архімеда, верхня межа видимого діаметру Сонця є рівною 33’; це близько до істинної величини 31’59’’.

У працях зі статики та гідростатики він дав взірці систематичного застосування математики до природознавчих та технічних задач. З останніх творів вченого найважливішим є твір “Про плаваючі тіла”, що містить знаменитий закон, який носить його ім’я.

Численними були й винаходи вченого, що був не лише теоретиком, а й ревним практиком інженерної механіки. Це “равлик” (машина для зрошення полів), це “архімедів гвинт” (теж, по суті, оцінений лише в новітні часи), це системи важелів, блоків та поліспастів для підняття великих вантажів, це його вдосконалені метальні машини (катапульти, балісти, онагри) тощо.

Саме винаходи справляли найбільше враження на сучасників вченого, що передали нащадкам цілу низку легенд про генія. Найвідоміша з них розказує, що знаменитий закон Архімеда було винайдено під час сидіння у ванні, де вчений розмірковував над виконанням завдання сіракузького царя Гієрона. Цар підозрював своїх ювелірів у присвоєнні золота, виданого їм на виготовлення корони, та заміні його сріблом; він хотів, аби Архімед встановив це, не ламаючи ювелірного виробу. Буцім то, охоплений ідеєю Архімед вискочив голим на вулицю з криком “Знайшов!” (грецькою “ еврика ”). Відомі й інші легенди – про те, як він спалив римський флот за допомогою сонячних дзеркал (т.зв. “Архімедова сонячна колісниця”; реальний прототип був, але про нього нам нічого не відомо); про те, як за допомогою системи блоків він одним рухом руки змусив рухатись великий навантажений корабель (перебільшення, але знову ж таки дії реальних пристроїв) тощо. Легендою є і горда фраза: “Дайте мені точку опертя (букв. “місце, де я міг би встати”), і я зрушу землю!”. Звичайно, легендарною є і буцім то остання фраза вченого, звернена до вбивці, римського солдата: “Не руш моїх кіл!”; вона навіть образлива для людини, що очолювала опір міста і, зрозуміло, в годину останнього штурму знаходилася на мурах.

І маленька післямова про сенсації підводної археології.

В 1900 році ловці губок з грецького о-ва Антікітірі (біля мису Тенар, крайньої південної точки Пелопоннесу) знайшли залишки римського судна 1 ст. до н.е. Вантаж корабля був багатий; серед іншого (мармурових та бронзових статуй в тому числі) знайшли невеликий подовжений предмет типу коробки з окисленої бронзи та дерева. Коли його відкрили, побачили набір мідних шестерень та залишки циферблатів. На годинник схоже і не схоже.

Лише у 1958 році знахідка потрапила до рук англійського фізика Дерека де Солла Прайс. Ось результат його дослідження:

“Коли він був новим, механізм справді нагадував годинник. Латунні коліщатка в дерев’яному ящичку, що містив три циферблати. Передній циферблат мав закріплену шкалу з рухомим контактним кільцем, що показувало місяці. Обидві шкали було градуйовано. Стрілка, поєднана з внутрішнім механізмом, вказувала на великі літери, які відповідали іншим літерам, гравірованим на пластині, закріпленій на одних з дверцят корпусу. Ці літери показували схід та захід великих зірок та сузір’їв. Циферблати на зворотному боці показували різні фази Місяця та рух планет Меркурія, Венери, Марса, Юпітера” (Сатурн, вочевидь, містився на відламаному сегменті).

Коротше кажучи, перед нами найдавніша та не така вже й примітивна за конструкцією астролябія – елементарний зірковий комп’ютер, що дозволяє дуже просто і точно, на чистій механіці, розраховувати річний рух Місяця, Сонця та планет.

До чого тут Архімед? А Цицерон в одному трактаті стверджує, що прилад подібної дії винайшов саме сіракузянин.

 

Серед інженерів-механіків, що працювали у благословенній Олександрії часів перших трьох Птоломеїв, зіркою першої величини був, безумовно, Ктесібій. Навіть зважаючи на неминучу пристрасність Філона, що був Ктесібієвим учнем, важко заперечувати, що саме Ктесібій був ведучим інженером серед олександрійських майстрів. Якщо Архімед найперше був вченим, теоретиком, що охоче займався багатосторонніми практичними питаннями, то Ктесібій навпаки, прийшов від практики до серйозних теоретичних досліджень.

Більшість авторів одностайно стверджує, що великий механік був уродженцем Олександрії і прожив у цьому місті усе життя. Він є одним з небагатьох інженерів античності, про яких ми маємо деякі біографічні дані, хоч і побіжні. Вважається доведеним, що він працював за часів Птоломеїв Філадельфа та Евергета (приблизно в 270-240 рр. до н.е., може, і дещо пізніше). Свідчення про соціальний стан Ктесібія збереглися у Вітрувія та Афінея; згідно них, він був сином цирульника (а отже, і сам мав наслідувати цю професію, яка і була його першим фахом). Відомо також з побіжної згадки, що дружину Ктесібія звали Таіс (повідомляється, що він навчив її грати на органі, який винайшов).

Судячи з характеру та розмаху діяльності Ктесібія, він не мав жодних матеріальних ускладнень. Принаймні, ніщо не говорить про те, що майстер був позбавлений уваги олександрійських фараонів, які благоволили до своїх інженерів та щедро їх субсидіювали (поки що; поки не проїли крадену казну імперії та не зруйнували господарство Єгипту). Без цього Ктесібій навряд чи мав би змогу займатися науковими дослідженнями у галузі пневматики та гідравліки, які й принесли йому славу.

На думку Герона, розвиток цих двох споріднених дисциплін став можливим завдяки плодотворному співробітництву філософів та механіків. Філософи розробили теоретичні підвалини. Механіки ставили досліди. Хоча Герон не називає прямо імен філософів, очевидно, що мова йде насамперед про згаданого вище Стратона з Лампсаку, що займався фізикою газів. Він мав колосальний вплив на всі наступні покоління механіків і найперше на свого молодшого сучасника Ктесібія. Ідеями Стратона користувався для обґрунтування своїх занять навіть не схильний до теоретизувань Герон. Саме передмова до “Пневматики” Герона є головним нашим джерелом щодо теорії Фізика: прямо або через Ктесібія (у Герона є посилання на обох) вона передає погляди самого Стратона. В центрі його теорії міститься вчення про вакуум, згідно якого в усіх тілах – в рідині, у вогні тощо – існують маленькі пусті проміжки нічим не зайнятого простору. Частинки тіла, що знаходяться на певній відстані одна від одної, зближуються під дією якої-небудь зовнішньої сили. Коли вплив на тіло припиняється, вони намагаються повернутися в своє природне положення та заповнити штучно створений пустий простір.

Ця властивість тіл, наприклад, повітря, була добре знайома фізикам та механікам; Ктесібій теж опирався на це положення теорії пневматики. Повітря, за Ктесібієм, є надзвичайно сильною, пружною та дуже рухливою речовиною; якщо заключити його в тверду посудину, то воно спочатку стиснеться, а потім швидко повернеться у попередній стан і займе об’єм, рівний величині посудини. Перевіряючи та уточнюючи ці спостереження, Ктесібій проводив досліди з повітряним та водним тиском. Один з них було описано Філоном: Ктесібій приготував посудину зі щільним поршнем, покрив посудину столярним клеєм та з силою вбивав поршень клином та молотом. У перший момент поршень злегка піддавався, але коли повітря в посудині стискалося, поршень при більш сильному ударі виштовхувало назовні, і з під нього виривалося полум’я.

Результати своїх пошуків в царині пневматики Ктесібій виклав у роботі (що, на жаль, до нас не дійшла) під назвою “Теореми пневматики”; її було спеціально присвячено теоретичним питанням цієї фізичної дисципліни. Ймовірно, вона містила розвиток та поглиблення теорії Стратона. Ктесібій у своїй практичній роботі спирався на теоретичні положення пневматики, а у теоретичній праці використав результати власних дослідів з повітряним тиском, поставлених при використанні технічних задач. Так, Ктесібій зробив висновок, що рухливість повітря може надати плечам знаряддя більшу силу натягування, а снаряду – більшу швидкість.

За свідченням Вітрувія, Ктесібій збудував гідравлічні машини, т.зв. автомати, розраховані на прикрашення життя. Вітрувій згадує чимало приладів Ктесібія, “...дію яких було взято ним у природи і які працюють на основі тиску на воду та стискання повітря: співучі дрозди, акробати, співучі та рухомі фігурки та інші забавки для насолоди почуття зору та слуху”. Вітрувій, що відверто надає перевагу суто практичним речам, не дає опису цих “іграшок, що слугують примхам та забавкам”. Зберігся опис лише однієї “забавки” Ктесібія, оспіваної в епіграмі Геділа. Це чара-ритон, зроблена у вигляді голови єгипетського бога-карлика Беса, з рота якої під музикальним супровід щедрим потоком лилося вино. Цю іграшку, що мала механічний устрій, майстер присвятив храмові Арсиної-Зефірити (обожненої сестри та дружини Птоломея ІІ). Наявний у ній суто розважальний елемент аж ніяк не знижує інженерної майстерності автора.

Ктесібій зробив кілька цікавих винаходів і у галузі військової механіки. У своїй праці він намагався намацати принципово нові можливості розвитку військової техніки та створив конструкції, які мали б посперечатися з традиційною торсіонною артилерією, дія якої забезпечувалася пружністю пучків тятиви.

Одним із сконструйованих ним нових типів зброї був аеротон. Його важелі приводило в рух стискуване у циліндрах повітря. Філон оцінює устрій аеротону як бездоганний у фізичному та механічному аспекті. Більше того, Ктесібій вперше в історії механіки свідомо попіклувався про зовнішній вигляд свого пристрою, тим самим поклавши початок історії технічного дизайну. Створенню аеротона передували пробні досліди, про які теж пише Філон, що був їм свідком та слухачем пояснень автора. Ктесібій у своїх лекціях взагалі не обмежувався викладом інженерної сторони справи, він давав слухачам також уявлення про фізичну природу явища, яке використовував у своєму механізмі, а також ретельно посвячував їх у тонкощі ремісничої майстерності. Характеризуючи Ктесібієву манеру викладання, Філон пише: “Під час досліду Ктесібій попутно показав нам природу повітря, його силу та стрімкість руху, а також спосіб виготовлення посудин, що містять стиснене повітря”. Чи стояв аеротон коли-небудь на озброєнні реальних армій? Згідно сучасних реконструкцій, він міг бути ефективним лише коли тиск у циліндрі підтримувався за допомогою повітряного насосу; такого, здається (зважимо на те, що ми взагалі мало знаємо про давню техніку), в античному світі не було винайдено. Крім того, ця катапульта сильно залежала він стану погоди. Недаремно, мабуть, що крім Філона, її ніхто не згадує.

В іншій своїй модифікації артилерійської зброї – халкотоні – Ктесібій вперше використав пружність кованих бронзових пружин замість звичних для торсіонної артилерії жил тварин або жіночого волосся. Філон, що сам пізніше займався його вдосконаленням, пише, що халкотон відрізняла висока далекобійність та надійність в роботі, він був простим та легким у використанні. Щоправда, сучасні реконструкції показують, що потрібна пружність бронзи досягається доволі важко (подовжений процес створення знаряддя), а до того ж має менший час дії, ніж жили тварин (швидше зношується). Це мабуть, і стало причиною того, що халкотон не став загальновживаною зброєю, хоча на відміну від аеротона, ставав на озброєння елліністичних армій (наприклад, мався серед польової артилерії Філопемена в згадуваній битві під Мантінеєю).

Невдалим з точки зору військової механіки була і третя Ктесібієва модифікація катапульти: у ній важелі приводилися в рух великою кількістю співчленованих одна з одною металічних пластинок (занадто складна машина для військової техніки, де все має бути найголовніше – простим та швидко працюючим в екстремальних умовах). Нарешті, Ктесібій розробив підйомний штурмовий устрій, що вміщував одного гопліта у повний зріст. Ця машина, як логічно зауважує Афіней Механік, не мала (і не могла мати) практичної цінності, а відтак і створено її було більше для того, аби похизуватися технічною майстерністю.

Таким чином, ми бачимо, що майже всі пристрої, сконструйовані Ктесібієм в галузі військової механіки (за обмеженим виключенням халкотону), не змогли вкоренитися на практиці та скласти конкуренцію традиційній зброї торсіонного типу.

Натомість три інших винаходи Ктесібія мали велику практичну цінність. По-перше, це помпа – двохциліндровий поршневий насос для підйому води. Цей винахід надовго залишився в технічній практиці, широко використовувався в пожежній справі. Устрій цього насосу описують і Філон, і Герон, і Вітрувій. Він доволі простий: при підйомі поршня в основі циліндру відкривався клапан, і до циліндру надходила вода; коли поршень опускався, нижній клапан закривався, і вода виштовхувалася через отвір, розташованій у середній частині циліндра, і спеціальною трубкою надходила до резервуару.

Заняття пневматикою привели Ктесібія до цікавого спостереження: він підмітив, що при стиканні стисненого повітря з зовнішнім повітрям з’являються звуки. Засновуючись на цьому принципі, він вперше сконструював водяний орган, що більш за все інше уславив його ім’я. Дія органу засновувалась на тому, що повітря, перш ніж надходити до звукової трубки, стискалося за допомогою водяного насосу. Ми мало знаємо про деталі устрою водяного органу, оскільки усі наявні описи занадто загальні або побіжні. Збереглося чимало зображень подібних музичних інструментів, які свідчать, що винахід отримав широке розповсюдження: його використовували в театрах та цирках, навіть у храмах для надання урочистості богослужінням.

До практичних винаходів Ктесібія слід додати також водяний годинник, хоча закінчений практик Вітрувій і його долучає до тих гідравлічних машин, які розраховані для “окраси життя”. За описом Вітрувія, водяний годинник складався з двох встановлених одна над одною посудин. Верхня посудина щоденно наповнювалася до певного рівня водою, і з неї вода текла вузенькою трубкою, виготовленою для запобігання окислення з золота чи дорогоцінного каміння, до нижньої посудини, де містився поплавок з покажчиком, який, піднімаючись разом з водою, показував час, що пройшов з моменту запуску годинника. Потік води регулювався в залежності від довжини світового дня. Іноді на поплавку Ктесібій встановлював маленькі забавні іграшки, що приводилися у рух за допомогою зубчастих передач: обертались колони, з рівними інтервалами падали кульки чи яйця, звучали музичні інструменти. Інженерне мистецтво Ктесібія в годинниковій галузі зберігало свій авторитет до візантійської епохи.

Навіть тих неповних свідчень, які збереглися до нашого часу про винаходи Ктесібія, достатньо для характеристики яркої творчої особистості інженера та вченого. Сміливі оригінальні ідеї, увага до деталей, широта інтересів, майстерність виготовлення, прискіплива увага та інтерес до теоретичних проблем – далеко не повна картина головних рис майстра. Все це робить Ктесібія достойним соратником Архімеда – сучасники, два знаменитих винахідника, можна не сумніватися, були особисто знайомі, і працювали в споріднених галузях (військової техніки хоча б); на жаль лишень, про винаходи сиракузянина у нас майже не має свідчень в джерелах. Ктесібій та Архімед – засновники того напрямку науково-технічної думки, яке на повну силу проявить себе вже в епоху Ренесансу.

 

Продовжувачем Ктесібія був його вже неодноразово згадуваний учень Філон Візантійський, якому належить велика праця “Механіка”, дев’ять книг якої охоплювали всі області античної техніки.

Однією з ранніх спроб теоретичного осмислення дії різного роду механізмів став анонімний (раніше помилково приписуваний Аристотелю) трактат “Механічні проблеми”, написаний, скоріш за все, в елліністичному Єгипті. У цьому трактаті дія терезів, кліщів, клину, сокири, колеса, катка, гребного весла, гончарного кола зводиться автором до архімедового принципу важеля, який, в свою чергу, пояснюється “дивовижними” властивостями кругового руху. Теоретичний втуп до трактату являє собою чудернацьку суміш метафізичних уявлень та точних спостережень. Так, автор “Механічних проблем” вперше показує знайомство з принципом паралелограму швидкостей – як у формі складення, так і у формі розкладу руху.

 

2-1 ст. ст. до н.е. позначаються занепадом олександрійської та взагалі грецької науки. Елліністичні держави виснажували себе постійними війнами; збудовані як результат завоювання, вони сильно потерпали від чужості ґрунту, на який було висаджено грецькі політичні форми. (Взагалі, епоха еллінізму – це час не стільки синтезу, як зазвичай постулюють, а в основному співіснування давньосхідних та античних реалій.) Завершенням епохи стала переможна хода по трупах елліністичних монархій у виконанні римських легіонів та парфянських катафрактаріїв. Сіракузи, Антіохія, Пергам, Родос втрачають значення політичних та культурних центрів; з припиненням меценатства завмирає наукове життя. Залишаються лише філософські школи в Афінах та Олександрія все ще зберігає свій статус наукової столиці середземноморського світу, але потерпають і вони. Афіни в 87 р. до н.е. було зразково-показово розгромлено легіонерами Сулли за промітрідатівські симпатії, а Олександрія ледь не загинула у велетенській пожежі, що знищила значну частку скарбів Бібліотеки під час т.зв. Олександрійської війни Юлія Цезаря (48 р. до н.е.).

“Людина аж до відкриттів епохи Відродження буде жити за рахунок наукового капіталу, накопленого в Олександрії, на Родосі та в Пергамі” (П’єр Левек).

 

Дещо пізніше, вже на початку християнської ери, коли усе Середземномор’я було об’єднане владою імператорів “Вічного” Риму, починається новий підйом, що значно поступається за масштабом елліністичному: до 2 ст. н.е. належить діяльність великого лікаря Клавдія Галена та астронома-географа-картографа Клавдія Птоломея. Але власне Рим тут ні до чого.

Про рівень римської культури в епоху, коли “Вічне місто” підминало під себе весь власне грецький та західну частину еллінізованого світу, є показовий анекдот, тим страшніший, що він є правдою. В 146 р. до н.е., одночасно з Карфагеном, римляни зітерли з лиця землі повсталий Коринф. Діловите, дисципліноване, суто римське мародерство. Консул Луцій Муммій, освічений патрицій, представник самої, що не є, культурної еліти “Вічного міста”, відбирає трофеї для власного тріумфу. Грабують скульптурні запаси: статуй у будь-якому грецькому місті стояло багато, а Коринф був містом древнім, великим та багатим; на його вулицях і в храмах можна було знайти чимало справжніх шедеврів. Шедеври відібрали; інструкція консула своїм солдафонам звучить буквально: “Якщо не довезете цілими – виготовте копії!”. Після тріумфу статуї летять у Тибр – нічого принципового, просто вони нікому не потрібні, ставити їх у себе жоден римський аристократ не стане – мистецтво, естетика, краса для “культурної” еліти Риму поки що зовсім чужі поняття.

І взагалі ранню “римську” (читай: латиномовну) культуру творили НЕ римляни. Італіки – латини (Катон, Цицерон), сабіни (Горацій, Овідій), умбри (Плавт), кампанці (Невій), а також етнічні етруски (Варрон, Вергілій), греки (Лівій Андронік, Квінт Енній) та навіть один карфагенянин (Теренцій). Лише серед істориків подекуди можна зустріти представників власне римських родів. В епоху Імперії ситуація змінилася ненабагато. Ми традиційно вважаємо всіх латиномовних “римлянами”, але Сенека, Лукан і Марк Аврелій були іспанцями, Помпей Трог – галл-воконтій, Колумела та Апулей взагалі фінікійці тощо. Виключення – знову ж таки почасти історія (Корнелій Тацит) та література (Петроній) та така практична справа, як архітектура (Вітрувій).

Практичний склад римського розуму був чужий до устремлінь теоретичного пізнання, характерного для еллінської науки. Римський спадок у сучасній західній (європейській) культурі дуже важливий – і суто практичний: архітектура та юриспруденція. “В латинській мові всі назви квітів – грецькі, а назви овочів – власні” (Цицерон). Таким був характер римського менталітету. Відтак, наукові досягнення “римського” світу, як і раніше, були продуктом грецького генію. Антична наука епохи Імперії продовжувала залишатися грецькою наукою.

І відносини між римською владою та грецькою наукою подекуди були дуже показові.

 

Видатним практиком епохи Імперії був Аполлодор з Дамаску – грек, архітектор, наближений до імператора-іспанця Траяна (98-177 рр. н.е.). Вперше він проявив себе як військовий інженер: в 102 р. н.е. він збудував великий стаціонарний металевий міст через Дунай в районі ущелини Залізні Ворота у міста Дробети (нині Турну-Северин в Румунії). Як специфічна конструкція міст Аполлодора був унікальним: великі річки і пізніше зазвичай форсували на понтонах. Завдяки цьому мосту, що дозволив безперебійно поставляти підкріплення з південного берега, Траян зміг розпочати та провести завоювання Дакії. Після завоювання (в 107 р. н.е.) саме Аполлодор зводить монумент перемоги – знамениту 40-метрову мармурову колону Tropheum Traiani з її багатющими рельєфними фризами з сюжетними сценами, присвяченими подіям цієї війни. Після Дакійської війни Аполлодор активно працює в столиці: йому належить зведення Форуму Траяна та перебудова гаваней Остії – порту в усті Тибру, морських воріт Риму.

Пізніше (дата завершення робіт – 125 р. н.е.) Аполлодору доручили відновити спалений Пантеон – “храм усіх богів”, що його звів за півтораста років до того соратник Октавіана Августа Марк Віпсаній Агріппа. Вийшла циліндрична ротонда, перекрита кессонованим бетонним куполом (діаметр 43,2 м). Виключна симетричність: діаметр будівлі точно співпадає з висотою куполу; набір контрастів: пишний портик – рівні стіни, темна споруда – і круглий отвір у вершині купола (діаметр 9 м – т.зв. “око Пантеону”), що заливає ротонду світлом. В могутній стіні храму (її товщина 6 м) для її полегшення та наочного розширення інтер’єру було зроблено вісім ніш, одна з яких розкривається входом у портик. Коротше кажучи, Пантеон Аполлодора є незмінною ланкою туристичного маршруту сучасним Римом.

В 117 році Траяна змінив на троні небіж його дружини та зять Адріан (теж іспанець). До політики Траяна він взагалі ставився погано: свій принципат почав зі страти чотирьох найближчих радників тестя. А ще Адріан вважав себе архітектором. Великий майстер, Аполлодор одного разу дозволив собі висловити все, що він думає з приводу одного проекту коронованого дилетанта. Тут-то Адріан і пригадав йому дружбу з ненависним Траяном і наказав стратити. А споруду за імператорським проектом навіть не добудували – помилка в проекті і справді була грандіозна.

 

У 1 ст. до н.е. був написаний трактат “Про архітектуру” Вітрувія, десята книга якого присвячена прикладній механіці. Першу її частину складають описи різноманітних механізмів, що слугували для підняття вантажів, другу – опис військових машин торсіонної дії. Вітрувій – римлянин і це дуже помітно в ретельності його описів, в скупості мови і особливо в загальному характері твору. Це закінчений практик, який принципово не приймає типової для грека “гри розуму” та “машинок-забавок”. Між тим, це важливий компендіум спеціальних знань – настільки, що саме Вітрувій, а не приміром Гіпподам, є офіційним “батьком архітектури”.

Вірогідно, молодшим сучасником Вітрувія був невідомий месопотамець, творець першої відомої нам електричної батареї

Завдяки праці “істориків-речознаців”, тобто, завдяки археологічним розкопкам, від пізньоантичної доби до нас дійшло кілька унікальних прикладів винаходів, що на віки випередили свій час. Так би мовити, деякі практичні матеріали до питання про непотрібні для суспільства “забавки” та втрачені відкриття.

Перше відкриття було зроблене в 1938 році, коли австрійський археолог Вільгельм Кеніг опрацьовував колекцію з розкопок Ктесифону. Ктесифон – ще одне місто-гігант античного світу (за півмільйона населення), столиця Парфянської, а відтак Сасанідської імперії; місто, що перехопило у Вавилона естафету столиці Месопотамії (власне, остання столиця регіону – Багдад – була збудована халіфом Мансуром саме в передмісті Ктесіфону). Населення пізньоантичної (післяселевкідської) Месопотамії було дуже строкате – арамеомовні халдеї (прямі нащадки шумерів та аккадців), залишки греко-македонців, різного роду іранці (парфяни, перси), євреї (спадок “вавилонського полону” – найбільша єврейська община в світі), араби. Тобто, продовження на схід космополітичного світу пізньоантичного Середземномор’я.

Знахідка Кеніга походить з середньопарфянського шару, датованого часом приблизно рубежу ер. Це красноглиняний горщик циліндричної форми висотою 15 см. Всередині горщика містився мідяний циліндр. На мідяному циліндрі та на стінках горщика було виявлено сліди якоїсь кислоти. Суть пристрою не викликає ніяких питань – це слабенька (напругою близько 1,5 В), але безсумнівна електрична батарея.

Про можливе призначення та можливого автора винаходу в нас немає жодних уявлень.

 

Про розвиток механіки у пізньоантичну епоху можна створити уявлення у першу чергу за працями Герона Олександрійського (дата життя ймовірно друга пол. 1 – поч. 2 ст.ст. н.е.). Головний науковий твір Герона – “Механіка” – дійшов до нас лише в арабському перекладі. Складається він з трьох книг. У першій книзі розглянуто теоретичні питання (складання швидкостей за правилом паралелограму, розподіл навантажень між опорами, визначення центру ваги). У трактуванні їх Герон наслідує Архімеда. У другій книзі описані п’ять простих машин: важіль, воріт, клин, гвинт та блок – та роз’яснюється їхня дія. Герон прямо пише, що теорію важеля викладає за “Книгою про рівновагу” Архімеда. У третій книзі подається опис низки механізмів для підняття вантажів та пресів, заснованих на комбінаціях вищеописаних простих машин.

Хоча праця Герона носить в основному компілятивний характер і базується на досягненнях попередників автора, тим не менш у ній можна знайти і дещо нове. Так, при розгляді теоретичних питань він відходить від чисто статистичних методів Архімеда, широко користуючись методом переміщень, що призводять до порушення стану рівноваги. Вводячи в число розглядуваних величин час, він формулює наступний, чисто динамічний принцип: “...величина рушійної сили знаходиться у зворотному відношенні до часу переміщення”. При огляді пневматичних пристроїв Герон описує кулю, що обертається під дією пари (“ еолінія ”) – прототип парової турбіни; тиск повітря та пари Герон пояснює ударами дуже дрібних частинок, з яких складаються ці фізичні тіла. Це дозволяє вважати Герона першим винахідником прообразу парового двигуна. Серед його винаходів є також пневмогідравлічні пристрої, такі як “геронова куля”, заснована на дії стиснутого повітря на поверхню води, та “геронів фонтан”.

У той же час всі технічні розробки Герона – іноді дуже складні та хитромудрі – мали основною своєю метою створення автоматів, які слугували б лише для розваги та забави. У машинах, які могли б замінити фізичну працю людини та підвищити його продуктивність, рабовласницьке суспільство пізньої античності нужди не мало.

Проблемам механіки присвячена остання книга “Математичної збірки” Паппа, що містить різнорідні свідчення, запозичені з більш ранніх джерел та акуратно зібрані для передачі нащадкам. Це типовий твір науково-популярного – доксографічного – жанру. Папп проводить чітку відмінність між механікою – теоретичною наукою та механікою – практичним мистецтвом. Містить книга і деякі оригінальні розробки автора, як то теореми про об’єм тіл обертання, що обертаються через довжину кола, описуваного центром ваги фігури, що обертається.

Принципово новий крок у розвитку теоретичної динаміки було зроблено вже на самій межі Середньовіччя. В коментарях до “Фізики” Аристотеля олександрійський вчений 4 ст. н.е. Іоанн Філіппон піддає критиці аристотелеву концепцію руху кинутих тіл і вводить поняття такої собі безтілесної рушійної сили, що не залежить від середовища, в якому рухається тіло, та підтримує його рух тоді, коли воно вже відірвалося від джерела цього руху. Пізніше європейські метафізики назвуть цю “ідеальну” рушійну силу терміном імпетус. Ідея імпетуса відіграла велику роль у розвитку фізичних уявлень ісламського, а відтак і пізнього європейського Середньовіччя.

 

Таким чином, античні уявлення про науку та техніку пройшли довгий та складний шлях розвитку. Спочатку були філософсько-космологічні спостереження та формулювання, намагання підвести теоретичну базу під нескладні машини та пристрої, створені емпіричним шляхом. Комплекс цих спостережень та формулювань ліг і в основу античної механіки. Основні визначення та основні залежності в логічній картині світу найбільш повно сформулював Аристотель. Він дав визначення руху небесного та земного, природного та набутого, ввів побудовані на основі встановлення пропорціональностей закони цих рухів. Аристотелева картина світу вважалася єдино можливою майже 2 000 років в пізньоантичному та середньовічному світі як середземноморської, так і близькосхідної цивілізації.

Але суспільство, що породило Аристотелеву систему, було суспільством із слабо розвиненою, побудованою на рабській праці технікою. Античне суспільство не було зацікавлене в підвищенні продуктивності праці рабів шляхом впровадження нової техніки. Чітко простежується взаємозв’язок між соціальним замовленням суспільства та темпами розвитку науки та техніки. Відсутність нагальної внутрішньої потреби призводило до того, що ставлення до науки було як до суто умоглядної дисципліни, гри “чистого розуму”. Винаходи античного світу вражають своїм випередженням часу (архімедів гвинт, парова турбіна Герона, електрична батарея тощо), але їм не було місця в цьому суспільстві, вони сприймалися саме як гра, як “забавка” (термін Вітрувія).

Потребувався новий підхід до дійсності, потрібна була залізна рука коригуючої практики виробництва, потрібні були нові соціальні відносини, для того щоб геніально чіткі побудови Архімеда та інших елліністичних вчених створили нову науку.

Але на зміну античності і в Європі, і на Близькому Сході прийшло зовсім інше суспільство.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Особливості ревізії операцій з нематеріальними активами | Характеристики методів реабілітації забруднених ґрунтів
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 561; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.114 сек.