Мир состоит из вещей, каждая же отдельная вещь является соединением материи и формы. Материя сама по себе - бесформенное, хаотическое, пассивное начало: это – материал, т.е. то, из чего возникает вещь, ее субстрат. Чтобы стать вещью материя должна принять форму, некое идеальное, конструирующее, моделирующее начало, которое придает вещам определенность и конкретность. Как материя, так и форма – вечны. Каждая вещь является соединением материи и формы – говорит Аристотель. При этом материя данной вещи является в свою очередь формой для материи, из которой эта вещь состоит. Переходя таким образом вглубь вещества, ко все более простым телам (например, от здания к кирпичам, от глины к элементам, из которых она состоит и т.д.) приходят к абстрактной "первоматерии".
Первоматерия уже лишена всякой формы, всяких свойств и качеств. Это – субстанция, лишенная всякой определенности. Соединяясь с простейшими формами, она образует первые элементы, из которых состоят все вещи. Простейшие формы – теплое, холодное, сухое и влажное. Соединяясь с первоматерией, они образуют четыре первоэлемента:
[ Первоматерия ]
Я Я Я Я
теплое+сухое теплое+влажное холодное+влажное холодное+сухое
Я Я Я Я
огонь воздух вода земля
Первоэлементы в мире расположены в определенном порядке. Этот порядок задает структуру космоса.
Каждый первоэлемент имеет свое место. В центре мира находится элемент земли, который образует нашу планету Земля. Земля является центром Вселенной. Земля неподвижна и имеет сферическую форму. Принцип центрального и неподвижного положения Земли во Вселенной является краеугольным в аристотелизме и на много столетий определил господство геоцентрической системы в астрономии. Вокруг Земли распределена вода, затем идет воздух, затем огонь. Огонь простирается до орбиты Луны – первого небесного тела. Выше Луны начинается надлунный, божественный мир, который принципиально отличен от мира подлунного, действует по иным закономерностям. В этом мире все тела состоят из эфира. Эфир неизменен, он не превращается в остальные элементы.
В божественном, надлунном небе существует лишь один вид движения – равномерное непрерывное круговое движение небесных тел. Небесные тела, начиная с Луны, вращаются вокруг Земли по круговым орбитам. Все небесные тела прикреплены к материальным, сделанным из эфира, сферам, которые вращаются. Существуют сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и сфера неподвижных звезд. За сферой неподвижных звезд находится перводвигатель – бог, который и придает движение сферам. Космос – конечен и вечен; он никогда не родился и никогда не погибнет, никогда не возникал и принципиально неуничтожим.
Важную роль в космологии Аристотеля играл принцип отсутствия в природе пустоты. ("Природа не терпит пустоты"). Введение такого представления означало, что Аристотель строит континуальную картину мира, принципиально противоположную атомистической, дискретной картине мира.
Историческая заслуга Аристотеля перед естествознанием состоит и в том, что он впервые закладывает систему знаний о природе – физику. Центральное понятие аристотелевской физики – понятие движения. Аристотель разрабатывает первую историческую форму учения о движении – механику. Все механические движения он разбивает на две большие группы:
· движение небесных тел в надлунном мире;
· движение тел в подлунном, земном мире.
Движение небесных тел – это наиболее совершенное движение. Оно представляет собой вращательное равномерное круговое движение, или же движение, сложенное из таких простых круговых равномерных движений. Совершенство кругового движения в том, что оно не имеет ни начала, ни конца; оно вечно и неизменно, не имеет материальной причины.
Земные движения, в отличие от небесных, несовершенны; здесь все подвержено изменению, все имеет начало и конец. Движения земных тел в свою очередь можно разбить на две категории: насильственные и естественные.
Естественное движение – это движение тела к своему месту. Это движение тяжелого тела вниз, а легкого – вверх. Тела, состоящие из элементов Земли, стремятся вниз, а тела образованные из воздуха или огня – вверх. Естественное движение происходит само собой, оно не требует приложения силы. Насильственные движения осуществляются под действием силы.
Механика Аристотеля содержала в себе глубокое противоречие, ведь есть немало видов движений, которые осуществляются без видимого приложения силы. Что вызывает эти движения? Поиски ответа на этот вопрос растянулись на столетия.
6. Естествознание эллинистически-римского периода
10 июня 323 г. до н.э. в Вавилоне от ран и болезней скончался Александр Македонский, создавший за двенадцать с половиной лет царствования и непрерывных завоевательных походов грандиозную монархию, протянувшуюся от Македонии до Индии и от Амударьи до нубийских пустынь. Эта дата может быть условно названа началом эпохи эллинизма – качественно своеобразного периода в истории культуры, который – с учетом римского периода – охватывает чуть ли не тысячу лет вплоть до падения Западной Римской империи (от IV в. до н.э. до V в. н.э.). Эпоха эллинизма характеризуется значительным расширением территорий, занятых греками, их экспансией на Восток. Это была как бы новая историческая волна греческой колонизации.
Следствием такой колонизации явилось создание качественно новой культуры, синтезировавшей в себе достижения греческой культуры с восточными духовно-культурными традициями. Римская империя, пришедшая на смену эллинистическим монархиям, сложившимся на развалинах эфемерной монархии Александра Македонского, впитала в себя эллинистическую культуру, модифицировала и переработала ее. Это позволяет выделять эллинистически-римскую культуру как некоторую качественно своеобразную историческую целостность. Длительная, насыщенная многими бурными историческими событиями, эпоха эллинизма была не только периодом синтеза греческой и восточной культур, но и периодом наиболее плодотворного развития познания природы, математики и астрономии.
Новый эллинистический тип культуры складывался в результате экспансии на Восток материальной культуры, достигнутой греческими полисами. Колонисты переносили в новые условия, новые страны, новым народам и греческий образ жизни, создавали новые города. Одним из наиболее известных таких городов была (заложенная в дельте Нила, на месте рыбацкой деревушки Александром Македонским) Александрия, ставшая впоследствии не только самым крупным оживленным торговым, ремесленным, политическим, но и культурным, главным научным центром Востока. Александрия являлась воплощением идеалов космополитизма, единства народов, о котором мечтал Александр Македонский. Есть данные, что к концу I в. до н.э. в Александрии насчитывалось около миллиона жителей – представителей самых разных народностей – греков, египтян, сирийцев, италийцев и др. Гордостью Александрии была знаменитая библиотека, основанная в середине Ш в. до н.э., которая насчитывала свыше 700 тыс. папирусных свитков, в которых были собраны все основные сочинения античной эпохи. Александрийская библиотека являлась частью Музея (храма муз), в котором была астрономическая обсерватория, зоологический и ботанический сад, помещения для жизни и работы ученых, приезжавших сюда с разных стран. Выдающиеся достижения были получены в александрийской математической школе.
Надо отметить, что в древнегреческой культуре математика получила особенно обстоятельное развитие. Уже в V-IV вв. до н.э. в древнегреческой математике были разработаны геометрическая алгебра, теория делимости целых чисел и теория пропорций (Архит), метод “исчерпывания” Эвдокса (как прообраз теории пределов), теория отношений Эвдокса и др. Качественно новый этап в развитии математики связан с деятельностью александрийской математической школы. У истоков этой школы стоит великий математик древности, педагог и систематизатор математической науки Эвклид. О личности Эвклида нам известно очень мало. Жил он в последней четверти IV – первой четверти III вв. до н.э. Учился в Афинах, затем переехал в Александрию.
Основной труд Эвклида “Начала”, в котором все достижения древнегреческой математики были изложены в систематизированной аксиоматической форме. Изучение геометрии в средней школе вплоть до самого последнего времени строилось на основе “Начал” Эвклида, состоявшей из 13 книг. В первых четырех книгах “Начал” излагалась геометрия на плоскости. В пятой и шестой книгах – теория отношений Эвдокса; в седьмой, восьмой и девятой книгах – теория целых и рациональных чисел, в основе своей разработанная еще пифагорейцами; в десятой книге - излагаются свойства
квадратичных иррациональностей; одиннадцатая книга посвящена основам стереометрии; в двенадцатой книге излагается метод исчерпывания Эвдокса, в частности доказываются теоремы, относящиеся к площади круга и объему шара и др.; в заключительной, тринадцатой книге рассматривались свойства пяти правильных многогранников, в которых Платон видел идеальные геометрические образы, выражающие основные структурные отношения Космоса. Изложение математических знаний носило дедуктивный характер, теории выводились из небольшого числа аксиом.
В Александрии начинал свой творческий путь и Архимед. Именно здесь он сложился как математик. Возвратившись в Сиракузы, Архимед продолжал поддерживать тесные отношения с александрйскими математиками: до нас дошла его переписка с александрийскими математиками. Среди математических работ Архимеда, импульс для которых он получил во время своего пребывания в Александрии, особенно важными являются работы, связанные с развитием метода исчерпывания Эвдокса и подходом к понятию определенного интеграла. В александрийской школе творил Никомед, известный открытием алгебраической кривой конхоиды (в полярных координатах эта кривая имеет вид r = A + B / cos j ). Эту кривую он применял для решения задач удвоения куба и трисекции угла.