Курс истории физики - [6]

Пифагорейцы выдвинули так называемую пироцентрическую систему, в которой Земля, Солнце, Луна и планеты движутся вокруг центрального огня. Считая десять священным числом, пифагорейцы ввели десять подвижных сфер, вращающихся вокруг центрального огня. Так как древние знали лишь пять планет, кроме Земли, то пифагорейцам для получения священного числа десять пришлось ввести дополнительное небесное тело «проти-воземлю» (предвзятая догма приводила к ложным гипотезам).

Таким образом, сферы Земли и противоземли, Солнца, Луны, пяти планет и неподвижных звезд вращались вокруг центрального огня. Расстояния этих сфер от центра, по учению пифагорейцев, подчиняются простым числовым соотношениям. Вращающиеся сферы издают неслышимые гармонические звуки (музыка сфер).

В дальнейшем Аристарх Самосский выбросил центральный огонь и противоземлю и, поместив в центре Вселенной Солнце, построил первую модель гелиоцентрической системы. По-видимому, эта модель не была известна Копернику. В посвящении к своей книге он ссылается на учение о движении сфер вокруг центрального огня, изложенное пифагорейцем филолаем.

Отметим, что наука Древней Греции с самого начала опиралась на знания, добытые в странах Древнего Востока. Но также с самого начала проявились в этой науке новые черты. Мыслитель Древней Греции стремился обсуждать проблему, логически обосновать то или иное положение. Эта черта особенно ярко проявилась в воззрениях последующих ученых: известных из истории философии элеатов, атомистов и Аристотеля.

Таким образом, уже на первом этапе возникновения науки были поставлены глубокие вопросы о строении и происхождении мира, о причине движения, о роли количественных отношений в природе и т. д. Пытаясь ответить на эти вопросы, ионийцы, пифагорейцы и элеаты положили начало теоретическому анализу природы, разработке научной картины мира. В этих первых попытках много наивного, фантастического, ложного, еще отсутствует проверка гипотез и представлений опытом и математическим анализом. Но уже высказана четкая идея о вечности материи, о развитии мира в силу естественных причин, построены первые модели Вселенной. На смену религиозным и мифическим представлениям о возникновении и строении мира пришла наука.

Возникнивение атомистики

Идея первичной материи (праматерии) ионийцев была очень привлекательной и неоднократно в той или иной форме возрождалась в физике. Однако всякий раз возникала трудность объяснения разнообразия вещей и происхождения изменений в мире. Элеаты обошли эту трудность допущением однородности и неизменности мира. Они, таким образом, сняли этот трудный вопрос и объяснили разнообразие мира и движения иллюзией, вызванной обманом чувств. Однако такой ответ находился в резком противоречии с повседневным опытом и не мог удержаться в науке. По существу он был враждебен науке, по самой своей природе призванной выдвигать вопросы и искать на них ответы.

Пытливое мышление древних греков отказалось от этой идеи элеатов, равно как и от идеи праматерии, и выдвинуло концепцию элементов, из которых построена Вселенная. Впервые эта концепция была выдвинута Эмпедоклом (около 490—430 гг. до н. э.), жившим в городе Акраганте (Агригенте) на острове Сицилия, «Эмпедокл, — говорил греческий философ и историк науки Тесь фраст, — предполагает четыре материальных элемента, а именно: огонь, воздух, воду и землю; эти элементы, будучи вечными, изменяются по числу и величине путем соединения и разделения. Существуют два начала в современном смысле этого слова, при помощи которых элементы приводятся в движение; эти начала— Любовь и Вражда, ибо элементы должны подвергаться двоякому движению, а именно: то соединению путем Любви, то разделению путем Вражды».

Таким образом, все разнообразие вещей, по Эмпедоклу, обусловлено сочетанием четырех различных элементов, а причиной изменения в природе является действие притягательных и отталкивательных сил, которые у Эмпедокла носят названия — Любовь и Вражда.

Чрезвычайно существенно, что Эмпедокл со всей ясностью утверждал всеобщее начало сохранения. Его элементы вечны и неразрушимы: «они остаются сами собой», «если бы они совсем погибли и их не было бы более, как бы возникла Вселенная? Откуда она бы явилась?»—спрашивает Эмпедокл. Они не могут и исчезнуть, «нет пространства, не наполненного ими». Вечность элементов и, следовательно, Вселенной обусловлена всеобщим началом сохранения: «Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться». С этого принципа Эмпедокла и начинается история законов сохранения, играющих такую фундаментальную роль в современной физике.

С V в. до н. э. центр греческой науки переместился в Афины. Здесь появились учителя мудрости — первые научные школы. В Афинах высокого уровня достигли искусство, литература. В эпоху Перикла был создан знаменитый Акрополь, великим скульптором фидием воздвигнуты статуи, греческий драматург Софокл писал трагедии, ставившиеся на сцене греческого театра, Аристофан сочинял комедии. В Афины приезжали выдающиеся представители греческой науки. Здесь учил математик Гиппократ, философ и физик Анаксагор (около 500—428 гг. до н. э.), создавший учение о «семенах» всех вещей и движущем начале «нус» (дух), сообщившем элементам материи вращательное движение, в результате которого образовалась Земля и все вещи.