УРОКИ, КОТОРЫХ НЕ БЫЛО
Почти
не было в Александрии уроков физики и совсем не было уроков химии.
Древние
греки были хорошими математиками и плохими физиками. Причина была все та же:
рабовладельческие привычки. Математика была работой умственной и имела дело с
идеальными квадратами и треугольниками. А физика должна была наблюдать совсем
не идеальный земной мир, да еще с помощью приборов самой что ни на есть ручной
работы. Понятно, что математика считалась наукой, достойной свободного
человека, а в физике все время мерещилось что-то ремесленное и рабское. А о
химии, которая без рукодельных опытов даже наблюдать ничего не может, не
приходится и говорить.
Если я
все же заговорил об этих двух науках, то вот почему. В книгах по истории науки
(особенно популярных) о греческой физике обычно судят очень сурово: перечисляют
ложные мнения Аристотеля и говорят, что они задержали развитие науки почти на
две тысячи лет. Мне хочется заступиться за Аристотеля: сказать, что он
представлял себе законы природы совершенно так, как представляли бы их мы, если
бы смотрели на мир не по учебнику, а своими глазами.
Три
ошибочных мнения было у Аристотеля. Во-первых, что «природа боится пустоты»,
мир плотно заполнен веществом. Во-вторых, что тела движутся, только когда на
них действует сила, движения по инерции нет. В-третьих, что тяжелые тела падают
быстрее, чем легкие. Подумайте, и вы увидите: все три полностью соответствуют
тому, что мы видим вокруг себя.
«Природа
боится пустоты». Разве не так? Видели мы когда-нибудь вокруг себя пустоту? Что
нам и могло бы показаться пустотой, на самом деле — воздух; это показал еще
воздухолов-Эмпедокл. Поставим в воду отвесную трубу, будем подымать в ней
поршень — вода пойдет за поршнем, не позволит образоваться пустоте. Теперь мы
знаем: вода пойдет за поршнем не на любую высоту, а только до десяти с лишним
метров. Но с такими высокими водоподъемными трубами люди не имели дела до
самого XVI века, когда пошла по Европе мода на фонтаны. Теперь мы знаем: воду
поднимает по трубе не страх пустоты, а давление тяжести воздуха на поверхность
воды снаружи трубы. Но грекам казалось, что этого не может быть, потому что
воздух тяжести не имеет и стремится не вниз, а вверх — как пузырь в воде. Все
от наблюдения — сомнения даже не возникают.
«Нет
движения без приложенной силы». Только одно движение возможно без приложения
силы и, стало быть, «естественно»: падение. Всякое другое перемещение «искусственно»:
требует приложения силы. Поставь телегу — она так и будет стоять; впряги в
телегу лошадь — она поедет. Правда, одно повседневное действие в это вроде бы
не укладывается: когда мы бросаем камень, он летит, хотя рука его больше уже не
толкает. Но мы помним: в природе нет пустоты, вокруг камня находится воздух,
его частицы и продолжают толкать камень вперед. Объяснение сложноватое, но
наблюдениям не противоречит. Теперь мы знаем: без приложенной силы, по инерции
возможен не только покой, но и равномерное прямолинейное движение. Но наблюдать
это невозможно, а вывести гипотетически грекам было не по нраву. Они привыкли
представлять мир спокойным и устойчивым, чтобы все тела в нем сохраняли свой
покой или падали туда, где надеются его найти.
«Тяжелое
падает быстрее, чем легкое». Здесь любой опыт подтвердит вам: да, скорость
падения зависит от веса и даже от формы падающих тел; да, железный шарик упадет
быстрее, чем железный лист, а железный лист быстрее, чем бумажный. Теперь мы
знаем: это только от сопротивления воздуха, а в пустоте они все падали бы с
одинаковой растущей скоростью. Но опять-таки пустоты в мире нет; более того,
именно этим примером Аристотель доказывал, что ее и не может быть. Ускоряясь в
пустоте, говорил он, скорость движения стала бы бесконечной, а это невозможно;
стало быть, пустоты нет. Страх бесконечности ничуть не ослабел в греках со
времен Ахилла и черепахи.
Вот так
и возникают ложные теории: сперва — бесспорные наблюдения; потом — объяснения,
с виду простейшие и естественные, а на деле подсказанные вечной греческой
любовью к устойчивому порядку и нелюбовью к хаосу, в частности к пустоте и к
бесконечности; и наконец — сцепление этих объяснений в стройную систему, где
они поддерживают друг друга. А затем такая система стоит, пока ее не разрушит,
с одной стороны, накопление новых наблюдений и опытов, с другой стороны, смена
вкуса к устойчивости и покою вкусом к движению и простору. (Это случится в XVII
веке при Галилее и Ньютоне.)
Фаросский
маяк: четырехгранная башня, потом восьмигранная, потом круглый верх.
Впоследствии по этому образцу стали строиться башни церквей и колоколен. Свет
его был виден в море за 50 км. Простояв пятнадцать веков, он рухнул от
землетрясения. Название его стало нарицательным и живет еще в нашем слове «фары»
Мешали
эти теории практике или нет? Мешали, но мало. Представление о том, что в
водоподъемных трубах природа боится пустоты, ничуть не помешало
александрийскому механику Ктесибию изобрести пожарный насос и водяной орган.
Представление о том, что брошенный камень летит, движимый постоянной силой, не
помешало именно в эти годы завести настоящую античную артиллерию: катапульты —
исполинские луки и пращи на колесах, бившие камнями и стрелами с такой силой,
что еще в начале XX века некоторые военные специалисты серьезно думали, не
возродить ли их в современных армиях. (Изобретены эти орудия впервые были еще
при тиране Дионисии Сиракузском. «Вот и конец пришел воинской доблести!» —
грустно сказал спартанский царь Агесилай, когда ему показали такую дальнобойную
катапульту.) А неверные понятия о падении тел не помешали выстроить у входа в
александрийскую гавань седьмое чудо света — Фаросский маяк, башню высотой с
25-этажный дом, простоявшую, не падая, ни много ни мало полторы с лишним тысячи
лет — до XIV века.
Античные
физики знали зажигательное стекло. Но ни телескопа, ни микроскопа они не
изобрели, а пользовались таким стеклом для шуток: например, чтобы навести
солнечные лучи на восковую дощечку в руках увлеченного читателя да и растопить
на ней все буквы. Античные техники знали силу пара. Но паровой машины они не
построили, а построили игрушку для взрослых: маленький котел, сам собой
вертящийся на оси. Не в том дело, будто они не могли создать промышленную
технику современного типа, а в том, что они не хотели этого. Вспомним еще и еще
раз, что мы видели в главе «Летосчисление»: античный человек испугался бы даже
мысли об обществе, стремительно развивающемся неведомо куда. Он хотел общества
устойчивого и постоянного, где завтра похоже на вчера и где рабов вполне
хватает, чтобы прокормить господ и доставить им возможность беззаботно
заниматься красивыми умозрениями.
|
