Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который мо­жет быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.

Со­стоящие из пятнадцати книг «Начала» содержали не только результаты трудов самого Евклида, но и включали достиже­ния других древнегреческих ученых. В «Началах» были за­ложены основы античной математики. Созданный Евкли­дом метод аксиом лег в основу геометрии, носящей по сей день его имя. Характерной чертой истории эллинистского периода древ­негреческой натурфилософии, так же как и ее предыдущего периода, являются идеи атомистики.

Последние получили свое развитие в учении Эпикура (324-270 гг. до н. э.). Эпикур раз­делял точку зрения Демокрита, согласно которой мир состо­ит из атомов и пустоты, а все существующее во вселенной возникает в результате соединения атомов в различных ком­бинациях. Вместе с тем Эпикур внес в описание атомов, сде­ланное Демокритом, некоторые поправки: атомы не могут пре­вышать известной величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью и т. д.

Но самое главное в атоми­стическом учении Эпикура — это попытка найти какие-то внутренние источники жизни атомов. Он высказывал мысль, что изменение направления их движения может быть обус­ловлено причинами, содержащимися внутри самих атомов. Это был шаг вперед по сравнению с Демокритом, в учении которого атом считается непроницаемым, не имеющим внутри себя никакого движения, никакой жизни.

Эллинистский период в древнегреческой науке харак­теризовался также и немалыми достижениями в области механики. Первоклассным ученым-математиком и меха­ником этого периода был Архимед (287-212 гг. до н. э.). Он решил ряд задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, определил значение числа π (представляющего со­бой отношение длины окружности к своему диаметру).

Архимед ввел понятие центра тяжести и разработал методы его определения для различных тел, дал математический вывод законов рычага. Ему приписывают «крылатое» выражение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Архимед поло­жил начало гидростатике, которая нашла широкое примене­ние при проверке изделий из драгоценных металлов и опреде­лении грузоподъемности кораблей.

Широчайшую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Со­гласно этому закону, на всякое тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости, направленная вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема. Если вес тела меньше под­держивающей силы, тело всплывает на поверхность, причем степень погруженности плавающего на поверхности тела оп­ределяется соотношением удельных весов этого тела и жид­кости.

Если вес тела больше поддерживающей силы, то оно тонет. В случае же, когда вес тела равен поддерживающей силе, это тело плавает внутри жидкости (как рыба или под­водная лодка). Архимеда отличали ясность, доступность на­учных объяснений изучаемых им явлений. Нельзя не согла­ситься с древнегреческим мыслителем Плутархом, который писал: «Если бы кто-либо попробовал сам разрешить эти за­дачи, он ни к чему не пришел бы, но, если бы познакомился с решением Архимеда, у него тотчас бы получилось такое впе­чатление, что это решение он смог бы найти и сам — столь прямым и кратким путем ведет нас к цели Архимед» [7].

На­учные труды Архимеда находили приложение в обществен­ной практике. Многие технические достижения того времени связаны с его именем. Ему принадлежат многочисленные изобретения: так называемый «архимедов винт» (устройство для подъема воды на более высокий уровень), различные си­стемы рычагов, блоков, полиспастов и винтов для поднятия больших тяжестей, военные метательные машины.

Во время второй Пунической войны Архимед возглавлял оборону свое­го родного города Сиракузы, осажденного римлянами. Под его руководством были изготовлены весьма совершенные по тому времени машины, метавшие снаряды и не позволявшие римлянам овладеть городом. Когда же осенью 212 г. до н. э. Сиракузы были все же взяты римлянами, Архимед погиб. Существует легенда, что перед смертью он сказал собирав­шемуся его убить римскому солдату: «Только не трогай моих чертежей».

Архимед был одним из последних представите­лей естествознания Древней Греции. К сожалению, его науч­ное наследие долго не получало той оценки, которой оно зас­луживало. Лишь спустя более полутора тысяч лет, в эпоху Возрождения, труды Архимеда были оценены по достоинству и получили дальнейшее развитие. Первый перевод трудов Ар­химеда был сделан в 1543 году — в том же году, когда вы­шел в свет основополагающий труд Николая Коперника, совершившего переворот в миропонимании.

В древнеримский период античной натурфилософии было выдвинуто значительно меньше идей, чем в исто­рии Древней Греции. В Древнем Риме было немало талант­ливых натурфилософов, внесших определенный вклад в про­гресс естествознания. Одним из наиболее известных натурфилософов-атомистов Древнего Рима был Тит Лукреций Кар  (Лукреций), живший в I в. до н. э.

Его философская поэма «О природе вещей» является важным источником, содержа­щим много интересных сведений об атохмистических воззре­ниях Демокрита и Эпикура. Они особенно ценны, поскольку из сочинений последних до нас дошли лишь немногие отрыв­ки. Лукреции высказал мысль о вечности материи. Вещи вре­менны, они возникают и исчезают, распадаясь на атомы — свои первичные составные части.

Атомы же вечны, и их ко­личество во вселенной всегда остается одним и тем же. От­сюда вытекал вывод о вечности материи, которую Лукреций отождествлял с атомами. Из сочинений древнеримского периода, посвященных ес­тественнонаучным вопросам можно также упомянуть сочи­нения Аннея Сенеки, Паппа Александрийского, Диофанта, Манилия. Все они написаны в литературной форме, т. е. в виде диалогов, поэм, энциклопедий.

Сочинение Сенеки со­держит сведения по физике, метеорологии и географии. По­эма Манилия касается астрономии. А сочинения Паппа Александрийского и Диофанта посвящены главным образом математике. Говоря о состоянии естествознания в эпоху Древнего Рима, необходимо особо отметить натурфилософское наследие Клавдия Птолемея (ок. 90-168 гг. н. э.). Большую часть сво­ей жизни он провел в Александрии и фактически может счи­таться древнегреческим ученым.