Глава 1. От чуда к явлению.

Когда родилась наука?

Ответить на этот вопрос, наверное, так же трудно, как сказать, с чего начинается великая река. Тысячи ручейков должны слиться вместе, чтобы образовался могучий поток, несущий свои воды к морю.

Наука – важнейшая сфера деятельности человека. Результатом ее является система объективных знаний об окружающей действительности. Объективные – значит, не зависящие от наших с вами чувств, от желаний и вкусов, от сложившейся обстановки в обществе. Скорее всего, сначала в общую систему знаний входили индивидуальные навыки и умения. Одни люди лучше других отыскивали съедобные коренья и разводили огонь. Другие умели плести корзины, изготавливать копья, дротики, обжигать горшки.

Устройство для полива в Древнем Египте.

Охота и заготовка пищи для племени, земледелие в наносных долинах рек побудили людей к объединению и совместному труду. А необходимость распределять пищу и воду между ними образовала основы социального порядка.

Для закрепления установленных правил и для придания им незыблемого авторитета служили мифы, то есть предания о богах и героях, о демонах и духах, наполнявших мир своей волей, своими желаниями и подвигами. Все зависело от них. Мифы рассказывали, как был добыт огонь, как произошли ремесла, как по воле богов возникли обычаи и обряды. Мифы отвечали на вечные вопросы о происхождении светил и Вселенной, о рождении человека и появлении на Земле животных, растений и рыб. Мифы породили, с одной стороны, основы религиозных воззрений, а с другой – первые научные теории. Нагляднее всего это представлено в достижениях античной цивилизации.

В Древнем Милете.

Рассказывают, что однажды к древнегреческому философу Фалесу, жившему в городе Милете, пришла дочь и протянула ему веретено, сделанное из драгоценного камня – электрона. Мы называем его янтарем. В те далекие времена финикийские купцы изредка привозили изделия из этого желтого, прозрачного, как первый лесной мед, камня в греческие города. По-видимому, купил его и Фалес, прельстившись красотой. Купил и подарил дочери. В древности гречанок с юных лет приучали к прядению.

Дочь философа оказалась девушкой наблюдательной. Она рассказала отцу, что не раз, уронив веретено на пол, терла его, чтобы очистить от приставшего сора. Но при этом упрямое веретено только сильнее притягивало к себе пылинки и нити. Отчего так?..

Подивился мудрец феномену, порадовался любознательности дочки. Однако ответить не смог и задумался. Так, бывает, набредет человек на пустяковую, кажется, загадку, и не дает она ему покоя. Девушка уже давно скрылась в женской половине дома – гинекее, а Фалес все сидел, размышляя над ее вопросом.

Финикийцы уверяли, что рождается прозрачный янтарь в холодных водах северных морей, где даже солнечные лучи сворачиваются в узел, застывая в прозрачные янтарные камни. Такие рассказы философ слышал и раньше, но о свойстве притягивать мелкие частицы узнал впервые. Бывалые люди говорили, что свойством притягивать к себе железо славятся черные камни из страны Магнезии, населенной племенами магнетов, что черные камни тянутся к железу, питая к нему по воле богов склонность. Кто не знает, что железо благородно? Видимо, в магните скрыта живая душа… Ведь только живое способно испытывать склонность и порождать движение. Почему же янтарное веретено питает любовь к простому сору? Может быть, одушевлен и янтарь?..

Изготовление металлических изделий в Древнем Египте.

Солнце закатилось, пришло время кликнуть раба, чтобы тот принес светильник. Но философ не сделал этого. В наступившей темноте он обнаружил, что если потереть веретено рукой, оно покрывается крошечными голубыми искорками, которые вспыхивают и гаснут с легким треском. Новая загадка.

Снова и снова трет Фалес оставленный дочерью янтарный стержень сухими ладонями и глядит, не может наглядеться. Сегодня он покажет это чудо ученикам и попробует порассуждать о нем. Может быть, логика приведет его к истине… Под покровом ночи сходятся ученики к дому мудреца. Собираться днем опасно. Славному торговому городу-государству Милету слишком часто приходится браться за оружие. То лидийские цари, то персы подступают к его стенам. Учить мудрости – неблагодарное занятие. Сильные мира сего не любят чересчур умных. Вот почему собирать учеников Фалес предпочитал по ночам.

Сегодня он решил в ходе логических рассуждений вывести причины двух явлений: притяжения янтарем легких телец и рождения искр холодного голубого огня под его ладонью. Один ответ – одушевленность янтаря – у него уже был.

В годы, когда жил Фалес, главный тон среди софистов – учителей мудрости – задавали орфики, последователи учения о душе как о частице божества; тело же они воспринимали как «темницу души». И потому божественная сущность души была у всех на языке. Фалес не отрицал существования богов. Но он не мог согласиться с тем, что каждое явление, каждое свойство предмета является проявлением воли богов. Философ считал одушевленным весь мир – воду, камни и землю. «Душа, – говорил он, – размещена во всем мироздании. У каждого предмета – своя душа, свои неизменные свойства». Разве не является доказательством этого постоянство притяжения железа магнитом, а легкого сора – натертым янтарем?..

Кем был этот удивительный философ, задумавший освободить природу от капризной воли богов, а философию – от мифов? В книге Диогена Лаэртского «О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов» сказано: «Фалес… был сын Эксамия и Клеобулины из рода Фелидов, а род этот финикийский, знатнейший среди потомков Кадма и Агенора. Он был одним из семи мудрецов, что подтверждает и Платон; и когда при афинском архонте Дамасии эти семеро получили именование мудрецов, он получил такое имя первым». По более поздним источникам, Фалес из Милета, родившийся в 625 году до нашей эры, – богатый купец, который много путешествовал, бывал в Египте, где, по-видимому от жрецов, получил знания по математике и астрономии. Он первым упоминает о свойстве натертого янтаря притягивать легкие тела и о свойстве магнита притягивать железо. Он учил, что все сущее неуничтожимо и меняются лишь его качества при превращениях…

Когда мы говорим о том, что Фалес и другие греческие философы пытались объяснять явления природы без помощи богов, это вовсе не значит, что они были атеистами. Философы лишь пытались искать причины происходящего в природе, исходя из ее души, из ее собственных свойств, а не из волеизъявления высших сил. Потому-то их и назвали натурфилософами, от латинского слова natura – природа.

Греческая триера.

Древнегреческие натурфилософы стремились охватить единым взглядом не отдельные детали, как это делает современная наука, а всю картину мира. Истолковать сразу всю природу целиком, проникнуть в заповедные тайны первоначал и первопричин всего сущего. При этом они объединяли явления по сходству внешних проявлений. В том числе таких, как притяжение одних предметов и тел другими. Немудрено, что в один ряд попадали притяжение и магнита, и Земли, притяжение янтарем мелкого сора и… бабочки – цветком. Задавая себе вопросы, отвечая на них, ошибаясь, философы учились рассуждать, учились мыслить, познавать. Ведь всякое познание начинается с сопоставления и объединения внешних качеств, с рассуждений о причинах тех или иных особенностей…

Аристотель.

Древние греки называли город Афины «око Эллады». И действительно, город долгие годы являлся центром культурной и политической жизни всей Греции. Давайте мысленно перенесемся в утро за три с лишним века до нашей эры. Именно тогда с восходом солнца в Пирей, афинскую морскую гавань, вошла триера (так назывались суда с тремя рядами весел по борту и парусом).

Пока матросы убирали снасти, на берег, сопровождаемый рабами, сошел пассажир. Немолодой, небольшого роста и, скорее, тщедушный, он не привлек особого внимания портовых зевак. Редкие волосы и колючий взгляд делали его облик неприятным, особенно когда его тонкие губы растягивались в насмешливой улыбке. Но одет он был в тогу с синей каймой и выступал в окружении спутников и рабов важно. Значит, был человеком с достатком. Примерно так мог выглядеть великий древнегреческий философ Аристотель. Несколько лет он был воспитателем Александра Македонского и теперь, получив заслуженную награду, вернулся в Афины.

Здесь, неподалеку, он купил землю и основал свою школу. Позже она стала называться Ликеем.

По утрам, окруженный избранными учениками, Аристотель прогуливался по дорожкам своего сада, вел дискуссии и пояснял наиболее запутанные вопросы логики и основ бытия – метафизики. Днем Аристотель размышлял, а по вечерам читал лекции для желающих.

Порой в полдень раздавался стук в ворота и рабы-привратники впускали гонцов от бывшего ученика, ныне прославленного полководца Александра Македонского. Гонцы привозили подарки. Благодаря им Аристотель собрал великолепную библиотеку и настоящий музей. Невиданные растения, шкуры животных и просто диковинки из разных стран заполнили его комнаты. Многим из своих трудов по естественной истории Аристотель в немалой степени был обязан этим коллекциям. Не зря он учил, что настоящий философ и в капле должен уметь видеть отражение целого мира.

Аристотель (384–322 гг. до н. э.).

Но чего стоили все эти диковинки, если в движении обыкновенного камня больше тайн, чем во всех его экспонатах? Бросьте камень вверх, бросьте в сторону. В любом случае он упадет на землю. А почему? В чем причина падения? Какая сила притягивает все тела к Земле?.. Да и одна ли Земля притягивает? Вот, например, среди диковинок – геркулесов камень, которому поэт Еврипид дал название «магнит». Почему он притягивает к себе именно железо, и только железо? Почему прозрачный солнечный янтарь, будучи натерт, привлекает к себе легкие частицы сора?.. Помните, над этими же вопросами размышлял и философ Фалес из малоазийского города Милета. Фалес склонялся к мысли о живой душе камней и о взаимной симпатии. Аристотель был учеником Платона. Его учитель считал, что прообразами всех вещей являются идеи, сами же вещи – лишь их отражение. Любовь же к идее – основа всякого движения. Аристотель выдвинул понятие о целесообразности природы. В мире Аристотеля каждая вещь должна была знать свое место. Сдвинутая с него, она стремилась вернуться и занять его снова. Вот почему камень, подброшенный в воздух, возвращался к земле, а дождь падал вниз, чтобы соединиться с водами. Огонь, имеющий обиталище в небе, обязан был метать свои искры вверх. А к чему предназначены птицы? Конечно, чтобы летать. Рыбы – чтобы плавать… Кошки – ловить мышей… Так же и магнит предназначен притягивать железо, а солнечный камень янтарь – мелкие тельца. Все взаимодействия вещей зависят от того, к чему они предназначены. Прекрасное и, как может показаться, наивное объяснение. Но оно вовсе не такое простое.

Древнегреческие натурфилософы стремились обойтись без помощи мифов и богов. Последователи Аристотеля, следуя его учению, старались объяснять наблюдаемые явления, пользуясь логическими рассуждениями – силлогизмами. Позже, с развитием экспериментального естествознания, ученые стали выводить законы природы не из логики и силлогистики Аристотеля, а основываясь на естественнонаучных данных.

Лукреций Кар и его поэма «О природе вещей».

В дальнейшем пальма первенства во всех отношениях перешла от Греции к Риму. Римляне освоили греческую культуру и пересадили ее на почву Италии. К сожалению, произошло это слишком поздно. Во-первых, сама цивилизация свободных городов-государств клонилась к упадку. Во-вторых, приняв внешнюю, парадную сторону греческой цивилизации, высшие классы римского общества в глубине души презирали своих учителей. Но если нет у учителя авторитета, ученики не воспримут от него ни знаний, ни морали.

В Древнем мире начался период упадка знаний, в течение которого людям было, пожалуй, недосуг помнить о таких мелких вопросах, как причины притяжения магнита и янтаря.

Может быть, и не стоило бы дальше говорить о тех ничтожных познаниях и нелепых на современный взгляд гипотезах, которые высказывались по интересующему нас вопросу за весь период, предшествующий началу подлинной науки, связанной с именами Гильберта и Галилея, Ньютона, Франклина и Ломоносова. Может быть, если бы не последний всплеск эллинской образованности в эпоху начавшегося упадка, если бы не поэма Тита Лукреция Кара «О природе вещей».

О жизни Лукреция не сохранилось почти никаких сведений. Известно лишь, что был он уроженцем Рима, жил в первой половине I века до нашей эры, в трудное время обострения всех возможных противоречий своей эпохи. На время жизни Лукреция падают такие периоды, как кровавая диктатура реакционного лидера римских аристократов Луция Корнелия Суллы и борьба Суллы с Марием и Корнелием Цинной. В том же веке – восстание рабов под предводительством Спартака, потерпевшее жестокое поражение, борьба с морскими пиратами, бесконечные внешние войны, заговор и восстание Луция Сергия Катилины и, наконец, возвышение честолюбивого Гнея Помпея, жестокого Марка Лициния Красса, вначале тонкого дипломата, удачливого полководца, а в конце концов главы государства, императора Гая Юлия Цезаря. Бурное время. Существует предположение, что Лукреций получил философское образование в самой процветающей в то время в Италии неаполитанской эпикурейской школе. Закончив обучение, он начал писать философскую поэму «О природе вещей». В ней Лукреций систематически изложил весь античный материализм и особенно подробно – атомистическое учение Эпикура. Скорее всего, при его жизни поэма не была закончена. Отредактировал ее и опубликовал некто Квинт – брат честолюбивого оратора Марка Туллия Цицерона.

В поэме Лукреция значительное место отводится объяснению свойств магнитов. Но не только это заставляет меня обратиться к ее бессмертным строкам. Поэма имеет самостоятельную ценность как литературное и философское произведение. Глубоко оптимистичный, материалистический характер ее впоследствии давал силы многим поколениям философов и ученых в самые трудные моменты гонений и собственных разочарований. И мне кажется, что знать хотя бы в общих чертах пути развития античной философии, и в том числе произведение Лукреция, важно для человека интеллигентного.

Существует много разных переводов поэмы на русский язык. У меня в руках оказалась книга, изданная в знаменательном 1945 году и приуроченная к редкому юбилею – двухтысячелетию с момента смерти автора. И пусть вас не пугает большой отрывок, приведенный ниже. Прочтите его. И тогда, если вы не читали поэму раньше, вам, может быть, захочется познакомиться с нею целиком.

Мне остается сказать, по какому закону природы Может железо к себе притягивать камень, который Греки «магнитом» зовут по названию месторожденья, Ибо находится он в пределах отчизны магнетов, Этому камню народ удивляется, ибо нередко Цепью звено к звену, от него исходя, повисает. Можно ведь видеть порой, что, качаясь от легкого ветра, Пять или больше таких свободно спускается звеньев, Все они вместе висят и, одно к одному прилепляясь, Камня силу и связь друг от друга тогда испытуют: Так его сила всегда беспрерывным вливается током… Так как теперь это все установлено твердо и точно, И основания все подготовлены нами, как должно, То остальному уже не трудно найти объясненье, И открываются все притяженья железа причины. Прежде всего, из магнита должны семена выделяться Множеством или же ток истекать, разбивая толчками Воздух, который везде между камнем лежит и железом. Только что станет пустым пространство меж ними, и много Места очистится там, как тотчас же, общею кучей, Первоначала туда стремглав понесутся железа; Следом затем и кольцо устремляется всем своим телом… …Что производит оно и мчится, пока не сойдется, С камнем самим и на нем не повиснет в невидимых узах. Это бывает везде, где только очистится место, И в направленьи любом, будь то в сторону или же кверху: Тотчас несутся тела в пустоту, находясь по соседству… Вовсе не надо тебе удивляться, что ток из магнита Не в состояньи совсем на другие воздействовать вещи. Частью их тяжесть стоять заставляет, – как золото, – частью Пористы телом они, и поэтому ток устремляться Может свободно сквозь них, никуда не толкая при этом; К этому роду вещей мы дерево можем причислить, Среднее место меж тем и другим занимает железо: Ежели примет в себя оно несколько телец из меди, То отгоняет его истечением камень магнитный. Вещи, в которых их ткань совпадает взаимно с другою, Так что, где выпуклость есть, у другой оказалась бы там же Впадина, – эта их связь окажется самою тесной. Есть и такие еще, что крючками и петлями будто Держатся крепко и так друг с другом сцепляются вместе. Это скорее всего происходит в железе с магнитом.

Прекрасное объяснение, не правда ли? Но почему же, несмотря на все достижения эллинизма, перед человечеством не открылась широкая столбовая дорога к вершинам прогресса и мудрости, а настали «темные века» упадка цивилизации? На такой вопрос, пожалуй, коротко и однозначно не ответишь. Единственное предположение, возникающее у человека, знакомящегося с историей культуры, – это неизбежная цикличность развития. Исторический опыт показывает, что любая древняя цивилизация представляла собой некую систему. В процессе развития в ней накапливались неизживаемые противоречия. Накопленные противоречия воздействовали на структуры системы, изменяли ее качество, снижали жизнестойкость и в конце концов приводили всю систему к гибели.

В этом отношении государства и цивилизации похожи на людей: они рождаются, проходят трудный период развития. Выжившие мужают, достигают расцвета и старятся. А потом умирают, и на смену им приходят другие государства и другие цивилизации, начинающие свой путь на ином витке спирали, но также со своими трудностями и ошибками начального периода.

Уже к III веку нашей эры классическая цивилизация была обречена на гибель. Большая часть достигнутых знаний оказалась утраченной. Интерес к объяснению феноменов исчез.

Древний афинский акрополь. Реконструкция.

1) Пиргос. 2) Храм Афины-Ники. 3) Пинакотека. 4) Промитей. 5) Статуя Афины-Воительницы. 6) Эрехтейон. 7) Парфенон.

Глубокий кризис охватил Древний мир. Классическая культура рухнула, и на ее обломках ярким цветом расцвели мистика и абсурд. Наступил распад экономики. Состоянием всеобщей разрухи воспользовались варвары-завоеватели. Они вторглись в пределы Римской империи и завершили уничтожение достижений цивилизации. Опустели и лишились надзора дороги, мосты, оросительные каналы и акведуки. Строения пришли в упадок и в большинстве своем исчезли.

Китайский «указатель пути» и компас.

Впрочем, «мы склонны настолько преувеличивать интеллектуальные и художественные достижения греков, что трудно даже осознать, что их знания и искусство гораздо больше влияли на внешнюю сторону, чем на практические и материальные факторы жизни, – писал английский физик и философ Джон Десмонд Бернал. – …Это неудивительно, ибо наука развивалась богатыми гражданами в первую очередь не для целей практического ее применения, которое они презирали. Греческая математика, изысканная, пользующаяся исчерпывающим методом, могла применяться лишь для немногих практических целей из-за отсутствия как экспериментальной физики, так и точной механики. Основным плодом величественной греческой астрономии, не считая астрологических предсказаний, был хороший календарь и несколько маловажных карт. Великая колыбель практической астрономии – искусство мореплавания – из-за отсутствия судов и нежелания плавать по неизведанному океану почти не развивалась…Техника в противоположность науке сохранилась в лучшем виде и меньше потеряла».

Врачебный магнитный браслет прошедших эпох.

Магнитные нагрудники.

Не следует думать, что в период раннего средневековья упадок цивилизации поразил весь мир. Даже в Римской империи сохранились нетронутыми такие большие города, как Александрия, Анти-охия и Константинополь. А за пределами территории, подвластной римским императорам, цивилизация продолжала развиваться. Например, Китай при династиях Вэй (386–535) и Тан (618–907) переживал подъем как в культурной, так и в экономической жизни. В Средней Азии в то же время процветало Хорезмское царство. Великие периоды были в эти века в Персии и Индии, в огромной империи Сасанидов, раскинувшейся в III–VII веках на Ближнем и Среднем Востоке.

Так, скорее всего, из Китая пришел в Европу компас.

Китай же подарил Европе кормовой руль на морские корабли, а Персия – ветряную мельницу. Китайский способ превращения вращательного движения в возвратно-поступательное позволил соорудить механический молот, а коленчатый рычаг – перейти обратно от возвратно-поступательного движения к вращательному.

От арабов средневековые врачи узнали, что магнит уменьшает головную боль, успокаивает ноющие раны. Еще в глубокой древности эскулапы прописывали своим пациентам носить магнитные браслеты, нагрудники и накладки на ноги, шею и даже на голову. С Востока на Запад перекочевало такое важное изобретение, как лошадиный хомут, заменивший грудной ремень, который стягивал дыхательное горло животного. Хомут перенес главную часть давления на плечи и позволил в пять раз увеличить нагрузку лошади.

Как теория не может развиваться без практики, так и практические навыки неизбежно подталкивают ум к теоретическим размышлениям. В 1269 году в Западной Европе появилась едва ли не первая самостоятельная научная работа Петра Перегрина из Марикура. Называлась она «Письма о магните». Но должно было пройти еще триста с лишним лет, прежде чем англичане Норман и Гильберт подхватили эту эстафету.