И к таким моделям можно отнести гелиоцентрические модели Гераклида Понтийского (V в. до н. э.) и Аристарха Самосского ( в. до н. э.), но они не имели в то время широкого распространения и приверженцев, потому что гелиоцентризм расходился с традиционными воззрениями на центральное положение Земли как центра мира и гипотеза о ее движении встречала активное сопротивление со стороны астрономов.
Среди значимых натурфилософских идей античности представляют интерес атомистика и элементаризм. Как считал Аристотель, атомистика возникла в процессе решения космогонической проблемы, поставленной Парменидом Элейским (около 540-450 гг. до н. э.). Если проинтерпретировать мысль Парменида, то проблема будет звучать так: как найти единое, неизменное и неуничтожающееся в многообразии изменчивого, возникающего и уничтожающегося? В античности известны два пути решения этой проблемы.
Согласно первому, все сущее построено из двух начал: начала неуничтожимого, неизменного, вещественного и оформленного и начала разрушения, изменчивости, невещественности и бесформенного. Первое - атом («нерассекаемое»), второе - пустота, ничем не наполненная протяженность. Такое решение было предложено Левкиппом (V в. до н. э.) и Демокритом (около 460-370 гг. до н. э.). Бытие для них не едино, а представляет собой бесконечные по числу невидимые вследствие малости объемов частицы, которые движутся в пустоте; когда они соединяются, то это приводит к возникновению вещей, а когда разъединяются, то - к их гибели.
Второй путь решения проблемы Парменида связывают с Эмпедоклом (ок. 490-430 гг. до н. э.). По его мнению, Космос образован четырьмя элементами-стихиями: огнем, воздухом, водой, землей и двумя силами: любовью и враждой. Элементы не подвержены качественным изменениям, они вечны и непреходящи, однородны, способны вступать друг с другом в различные комбинации в разных пропорциях. Все вещи состоят из элементов.
Платон (427-347 гг. до н. э.) объединил учение об элементах и атомистическую концепцию строения вещества. В «Тимее» философ утверждает, что четыре элемента - огонь, воздух, вода и земля - не являются простейшими составными частями вещей. Он предлагает их назвать началами и принимать за стихии (греческий т. е. «буквы»). Различия между элементами определяются различиями между мельчайшими частицами, из которых они состоят. Частицы имеют сложную внутреннюю структуру, могут разрушаться, переходить друг в друга, обладают разными формами и величинами. Платон, а это вытекает из структурно-геометрического склада его мышления, приписывает частицам, из которых состоят элементы, формы четырех правильных многогранников - куба, тетраэдра, октаэдра и икосаэдра. Им соответствуют земля, огонь, воздух, вода.
Так как некоторые элементы могут переходить друг в друга, то и преобразования одних многогранников в другие могут происходить за счет перестройки их внутренних структур. Для этого необходимо найти в этих фигурах общее. Таким общим для тетраэдра, октаэдра и икосаэдра является грань этих фигур, представляющая из себя правильный (равносторонний) треугольник.
Предложенные американским физиком К. Гелл-Манном гипотетические простейшие структурные единицы материи - кварки - имеют некоторые черты, напоминающие платоновские элементарные треугольники. И те и другие не существуют отдельно, самостоятельно. Как и свойства треугольников, свойства кварков определяются числом 3: существует всего три рода кварков, электрический заряд кварка равен одной трети заряда электрона и т. д. Изложенная в «Тимее» атомистическая концепция Платона, «представляет собой поразительное, уникальное и в каких-то отношениях провидческое явление в истории европейского естествознания».
Аристотель (384-322 гг. до н. э.) создал всеобъемлющую систему знаний о мире, наиболее адекватную сознанию своих современников. В эту систему вошли знания из области физики, этики, политики, логики, ботаники, зоологии, философии. Вот названия только некоторых из них: «Физика», «О происхождении и уничтожении», «О небе», «Механика», «О душе», «История животных» и др. Согласно Аристотелю, истинным бытием обладает не идея, не число (как, например, у Платона), а конкретная единичная вещь, представляющая сочетание материи и формы. Материя - это то, из чего возникает вещь, ее материал. Но чтобы стать вещью, материя должна принять форму. Абсолютно бесформенна только первичная материя, в иерархии вещей лежащая на самом нижнем уровне. Над ней стоят четыре элемента, четыре стихии. Стихии - это первичная материя, получившая форму под действием той или иной пары первичных сил - горячего, сухого, холодного, влажного. Сочетание сухого и горячего дает огонь, сухого и холодного - землю, горячего и влажного - воздух, холодного и влажного - воду. Стихии могут переходить друг в друга, вступать во всевозможные соединения, образуя разнообразные вещества.
Чтобы объяснить процессы движения, изменения, развития, которые происходят в мире, Аристотель вводит четыре вида причин: материальные, формальные, действующие и целевые. Рассмотрим их на его примере с бронзовой статуей. Материальная причина - бронза, действующая - деятельность ваятеля, формальная - форма, в которую облекли бронзу, целевая - то, ради чего ваялась статуя.
Для Аристотеля не существует движения помимо вещи. На основании этого он выводит четыре вида движения: в отношении сущности - возникновение и уничтожение; в отношении количества - рост и уменьшение; в отношении качества - качественные изменения; в отношении места - перемещение. Виды движения не сводимы друг к другу и друг из друга не выводимы. Но между ними существует некоторая иерархия, где первое движение - перемещение.
Согласно Аристотелю, Космос ограничен, имеет форму сферы, за пределами которой нет ничего; Космос вечен и неподвижен, он не сотворен никем и не возник в ходе естественного космического процесса; заполнен материальными телами, которые в «подлунной» области образованы из четырех элементов - воды, воздуха, огня и земли, в этой области тела возникают, преобразовываются, гибнут; в «надлунной» области нет возникновения и гибели, в ней находятся небесные тела - звезды, планеты, Земля, Луна, которые совершают свои круговые движения, и пятый элемент - эфир, «первое тело», ни с чем не смешиваемое, вечное, не переходящее в другие элементы. В центре Космоса находится шарообразная Земля, неподвижная, не вращающаяся вокруг своей оси. Аристотель впервые в истории человеческого знания попытался определить размеры Земли, вычисленный им диаметр земного шара примерно в два раза превысил истинный. Основанная философом перипатетическая школа дала античному миру достойных продолжателей его учений, которые внесли свой вклад в копилку знаний.
Эпоху эллинизма (V в. до н. э. - в. н. э.) считают наиболее блестящим периодом в истории становления научного знания. В это время хотя и происходило взаимодействие культур греческой и восточной на завоеванных землях, но преобладающее значение имела все-таки греческая культура. Основной чертой эллинистической культуры стал индивидуализм, вызванный неустойчивостью социально-политической ситуации, невозможностью для человека влиять на судьбу полиса, усилившейся миграцией населения, возросшей ролью царя и бюрократии. Это отразилось как на основных философских системах эллинизма - стоицизме, скептицизме, эпикуреизме, неоплатонизме, - так и на некоторых натурфилософских идеях. Так, в физике стоиков Зенона Катионского (336-264 гг. до н. э.), Клеанфа из Ассоса (331-232 гг. до н. э.), Хрисиппа из Сол (281-205 гг. до н. э.) большое значение придавалось законам, по которым существует Природа, т. е. мировому порядку, которому, осознав его, должны с радостью подчиняться стоики.
В физике стоиков использовались аристотелевские представления о первоэлементах, в которые ими вносились новые идеи: соединение огня и воздуха образует субстанцию, названную «пневмой» (от греч.- «теплое дыхание»), которой приписывали функции мировой души. Она сообщает индивидуальность вещи, обеспечивая ее единство и целостность, выражает логос вещи, т. е. закон ее существования и развития. Пневма является активным мировым агентом в отличие от физического тела, которое - пассивный участник процессов.
Согласно стоикам, мир представляется единым и взаимосвязанным потоком событий, где все имеет причину и следствие. И эти всеобщие и необходимые связи они называли роком или судьбой. Наряду с причинной обусловленностью явлений существует их определенная направленность к благой, прекрасной и разумной цели. Следовательно, кроме судьбы, стоики признают и благотворное провидение, что свидетельствует о тесной связи стоической физики и этики.
Так же тесно связаны физика и этика у Эпикура (342-270 гг. до н. э.), который считал, что все вещи потенциально делимы до бесконечности, но реально такое деление превращало бы вещь в ничто, поэтому надо мысленно где-то остановиться. Атом Эпикура - это мысленная конструкция, результат остановки деления вещи на некотором пределе.