Биография великана

Первые итоги

В III и II веках до нашей эры александрийский Мусейон был тем научным центром, с которым в большей или меньшей мере связана деятельность ученых, лучших представителей греческой науки, до сих пор являющихся гордостью человечества.

Здесь жил и работал крупнейший математик древности Евклид. Это он придал геометрии привычную для нас форму, когда из немногих принимаемых за достоверные истин, или аксиом, чисто логически выводится большое количество следствий, или теорем. Наш современник, известный английский ученый Бертран Рассел, пишет, что еще в дни его молодости единственным признанным учебником геометрии для школьников оставалось сочинение Евклида. И это почти через 2200 лет после смерти великого геометра!

Один из величайших гениев человечества — Архимед жил на острове Сицилии, в городе Сиракузы, но часто бывал в Александрии, и его труды тесно связаны с исследованиями александрийских ученых.

Обобщив многовековой опыт человеческой практики, Архимед открыл закон рычага и правильно объяснил действие простейших механизмов — клина, блока, лебедки.

Упоенный своим открытием, он гордо восклицает: «Дайте мне точку опоры — и я сдвину Землю!» Это намерение, конечно, было не выполнено, зато, соорудив машину, сочетавшую действия рычагов и блоков, ему удалось под удивленные возгласы высыпавшего на набережную населения привести к берегу большой военный корабль.

Всем теперь хорошо знакомый болт — скромная, но неизбежная деталь почти каждой машины и аппарата — также его изобретение.

Наконец, Архимед открыл носящий его имя закон, указывающий, на сколько уменьшится вес тела, если его погрузить в жидкость. Этот закон объясняет, почему одни тела плавают, а другие тонут.

Как рассказывает легенда, царь Гиерон пожелал пожертвовать в храм золотой венец. По его приказу из сокровищницы выдали ювелиру необходимое количество золота. Вскоре венец был готов, но возникло подозрение, что мастер заменил часть золота равным количеством серебра.

Как проверить, не совершен ли обман, не похищена ли часть драгоценного металла? В Сиракузах все были уверены, что если кто-либо и сможет дать правильный ответ, то только Архимед. Ему-то и поручил царь решить эту задачу. А решить ее оказалось не просто.

Тщетно искал ученый способ обнаружить замену золота серебром, пока однажды, выходя из ванны, он не заметил, что в воде нога кажется легче, чем в воздухе. Мгновенно его озаряет мысль, как можно воспользоваться кажущимся уменьшением веса тела, погруженного в жидкость, для решения необычной задачи. В восторге Архимед выскакивает из ванны и с криком «Эврика!», что означает «Нашел!», раздетым бежит по улицам Сиракуз, торопясь проверить правильность пришедшей ему мысли.

Дома, опустив в наполненный до краев водою сосуд слиток золота одного веса с венцом, он обнаружил, что воды вытесняется меньше, чем при погружении венца. Когда же ученый опустил в сосуд равное по весу количество серебра, воды вытеснилось больше, чем при опускании венца. Так Архимед установил, что ювелир действительно часть золота заменил серебром.

Особенно ярко проявился талант Архимеда, когда над его родным городом нависла опасность порабощения римскими легионами. Конечно, рассказ о якобы сооруженной им стальной руке, вытаскивающей из моря вражеские корабли и стряхивающей при этом их экипаж в пучину, — фантазия. Так же сказочны огромные вогнутые зеркала, с помощью которых он будто бы сжигал римские корабли. Однако легенды о построенных им замечательных машинах, которые осыпали осаждавших город градом стрел и камней и приводили в ужас завоевателей, без сомнения, соответствуют действительности.

Восторженное удивление современников гением Архимеда сказалось в сохранившемся до наших дней рассказе о его смерти. Как повествуют древние биографы, Архимед был убит римским солдатом во время обдумывания геометрической задачи, склонившись над сделанным на песке рисунком. «Не порти чертеж!» — закричал Архимед, когда солдат, подняв меч, наступил на рисунок.

Из многочисленных изобретений Архимеда достоверно известны зажигательное стекло, водоподъемный винт, полиспаст и сложный планетарий, наглядно демонстрировавший движения небесных сфер. Планетарий Архимеда удалось видеть просвещенному римскому адвокату — Цицерону, считавшему гений ученого почти несовместимым с человеческой природой.

Ученик Архимеда, александриец Ктесибий, изобретает зубчатое колесо. Целую систему таких колесиков присоединяет он к водяным часам. Колесики приводились во вращение корабликом, плававшим на поднимающейся вверх водной поверхности часов. Вращающиеся зубчатые колесики сбрасывали в металлический тазик маленькие камешки, отбивая часы.

Говорят, что Ктесибий изобрел нагнетательный насос.

Большую славу приобрел его ученик — Герон. Он первым догадался о движущей силе нагретого водяного пара и сконструировал первую паровую турбину — эолипил (эолов меч).

Представьте себе железный шар, могущий вращаться вокруг оси. К противоположным сторонам шара прикреплялись согнутые под прямым углом трубки — сопла турбины. По полым стойкам, соединенным с осью эолипила, в него поступал пар из расположенного ниже котла. Вырываясь с большой скоростью из сопел, пар заставлял шар быстро вращаться. Машина Герона — прообраз современной турбины.

К сожалению, она так и осталась только игрушкой, как и созданное им приспособление для открывания дверей храма без помощи служителей, а также его автоматический кукольный театр.

Вообразите себе восхищение современников Герона, наблюдавших, как куклы-автоматы разыгрывают драму в пяти актах: спускают в бутафорское море игрушечные корабли, плывут на них в сопровождении ныряющих дельфинов, настигаются бурей, терпят кораблекрушение, обманутые ложным маяком, и т. д. и т. д.

Практически использовался, вероятно, лишь изобретенный Героном автомат для продажи священной воды, напоминавший приборы, применяемые и в наши дни в розничной торговле.

Герон создал в Александрии инженерную школу, сходную с нашими техническими училищами. Учащиеся в ней получали не только теоретические знания, знакомясь с арифметикой, геометрией, физикой, астрономией, но и выполняли практические работы по дереву и металлу подобно тому, как это делают студенты теперь. В античном мире Александрийская инженерная школа была единственной в своем роде.

Невольно возникает вопрос: почему замечательные открытия александрийских ученых использовались практически только для развлечения, для устройства различных игрушек, а не для создания машин, облегчающих человеческий труд? Почему революционные изменения, вызванные использованием паровой машины, произошли лишь 2 тысячи лет спустя?

Для этого было несколько причин.

Первая — господствовавший в то время рабовладельческий строй. Аристотель учил, что все машины можно разделить на неодушевленные и одушевленные. Неодушевленные — это обычные машины, одушевленные — рабы. Рабы были столь дешевы, что никому в голову не приходила мысль заменять их машинами или же придумывать какие-либо механизмы, облегчающие рабский труд. Нельзя забывать, что в IV веке до н. э. в Афинах насчитывалась 21 тысяча свободных граждан, 10 тысяч метеков — чужеземцев, занимавшихся главным образом торговлей и ремеслами, и 400 тысяч обслуживающих их рабов!

Конечно, механические приспособления открывали возможность увеличить производительность труда рабов, но в этом не было необходимости. Спрос на греческие товары легко удовлетворялся без каких-либо технических усовершенствований.

Нельзя скидывать со счетов также недостаточное производство железа, необходимого для изготовления машин.

Наконец мысль изобретателей тормозило распространенное среди греческих ученых презрение к физическому труду, к прикладной механике. «Имя механика, — говорил Платон, — произносишь с пренебрежением, так что за сына его не захотел бы выдать свою дочь».

Больших успехов достигла в Александрии астрономия. Преподаватель Мусейона — внимательный наблюдатель небосвода астроном Гиппарх составил звездный каталог, в котором указал положение около тысячи неподвижных звезд.

Гордость александрийской астрономии — Аристарх Самосский предвосхитил систему Коперника. Он утверждал, что Солнце неподвижно и много больше Земли. Вместе с другими планетами Земля вращается вокруг Солнца, совершая полный оборот в течение одного года. Не забыто было и суточное вращение Земли вокруг своей оси, вызывающее смену дня и ночи.

Система Аристарха в его время не получила признания. Против движущейся Земли дружно возражали и жрецы и философы, с учениями которых оно расходилось. Но не это все же решило судьбу смелой гипотезы. Не соглашались с ним крупнейшие ученые. Дело было в том, что Аристарх, так же как и много лет позднее Коперник, считал, что планеты движутся по окружностям. Это ошибочное предположение приводило к расхождению рассчитанного движения небесных тел с наблюдаемым на небосводе. Если бы Аристарх принял, как делаем мы теперь, что планеты движутся по эллипсам, судьба его теории была бы, вероятно, иной. Надо сказать, что в свое время многие считали учение Коперника попыткой воскресить гипотезу александрийского астронома.

Позднее, уже во II веке нашей эры, мы застаем в Александрии Клавдия Птолемея, придумавшего для объяснения наблюдаемого перемещения небесных тел по небосводу очень сложную систему движений, сохранявшую, однако, неподвижное положение Земли. Учение Птолемея господствовало вплоть до XVII века.

С Мусейоном неразрывно связана судьба поэта и филолога Эратосфена. Ему принадлежат история философии, история комедии и поэма «Гермес». Как позднее Лукреций, Данте, Ломоносов, Эратосфен в стихах рассказывал о достижениях современной науки. Правда, от этой поэмы о науке сохранился лишь небольшой отрывок.

Но не этим дорог нам Эратосфен. История чтит его имя как основателя научной географии. Большой смелостью надо было обладать, чтобы взяться за грандиозную по тем временам задачу — создания научной карты мира. Для начала Эратосфен соединяет те пункты земной поверхности, где, по его сведениям, полдень наступает в один и тот же момент. Так на карту ложатся меридианы.

Определив далее, где Полярная звезда образует с горизонтом один и тот же угол, он нанес на изготовляемую карту параллели. Желая уточнить географические сведения, Эратосфен предлагает организовывать экспедиции, указывая на возможность кругосветного плавания.

Наконец Эратосфен первым весьма точно определил размеры Земли. Опираясь на свои наблюдения, он считал, что Александрия и Сиен (современный Асуан) расположены на одном и том же меридиане, Сиен прямо на юг от Александрии. Кроме того, Эратосфен заметил, в какой из дней в начале лета в Сиене в полдень дно глубокого колодца полностью освещено Солнцем и, следовательно, Солнце находится в зените. В Александрии же в то же время и тот же день Солнце отклоняется от зенита на одну пятидесятую часть окружности круга. Путешественники считали, что от Сиена до Александрии 5000 стадиев. Умножив это число на 50, Эратосфен определил окружность Земли, совершив ошибку всего на 50 километров.

Ему же мы обязаны и изобретением календаря, уточненного позднее Юлием Цезарем.

Александрийский период античного мира создавал благоприятные условия для развития медицины. Излишества и нездоровый образ жизни заставляли «великих мира сего» и вообще александрийскую знать все чаще прибегать к помощи врачей. Медицина сделалась привилегированной наукой.

В свободных греческих городах при всех своих успехах медицина не могла достигнуть многого. Тормозом для ее развития были религиозные верования, строго запрещавшие вскрывать трупы, в силу чего греки плохо знали внутреннее строение человеческого тела. В Мусейоне, расположенном в Египте, где население в течение тысячелетий привыкло к бальзамированию умерших, этот запрет, естественно, отсутствовал.

Герофил из Халкедона, читая лекции в Мусейоне, тут же производил вскрытия и пояснял студентам назначение различных органов человеческого тела. Анатомические исследования быстро выявили ошибочность многих утверждений, бытовавших до того в греческой медицине. Герофил устанавливает отличие артерий от вен. Он внимательно изучает пульсацию артерий и первым начинает измерять человеческий пульс.

Исследуя строение глаза, Герофил открывает существование нервной системы и правильно принимает за центр нервной деятельности человека головной мозг. Многие ходовые сейчас анатомические термины были введены в употребление им.

Не менее интересна деятельность его современника — Эрасистрата. Ему наука обязана открытием различия между нервами, обеспечивающими работу наших органов чувств, и нервами, управляющими движениями отдельных частей тела. Эрасистрат первым обратил внимание на извилины коры головного мозга. Ему приписывают остроумно задуманные физиологические опыты.

Александрийские врачи начали применять обезболивание, натирая подлежащую операции часть тела соком мандрагоры.

История не сохранила сочинений александрийских физиологов и анатомов, но основные их достижения вошли в обширный труд последнего представителя античной медицины — римского врача Галена, жившего во II веке нашей эры. Несмотря на многочисленные ошибочные, а порою и просто фантастические утверждения, учение Галена служило основой практической медицины вплоть до эпохи Возрождения.

В александрийский период наука как бы подытоживает достижения греческой цивилизации.

Возникнув в момент максимального расцвета эллинской культуры, Александрия пережила закат Греческого государства, уступившего господство в европейском мире Риму.

Что же сделала Великая Римская империя для дальнейшего расцвета человеческой мысли?