содержание .. 19 20 21 22 ..

Вселенная и человечество. том 5 (Г. Кремер) - часть 21

Равным образом Герон был изобретателем первого автомата, о кото

ром в его произведениях говорится: „некоторые жертвенные сосуды устроены

так, что священная вода для окропления вытекает тотчас, если только бросить

внутрь пятидрахмовую монету". К числу изобретенных им автоматов принад-

лежит также и саморегулирующаяся лампа, в масле которой находился попла-

вок, висевший на маленькой зубчатой передвижной рейке, помещенной на верху,

в середине лампы. По мере выгорания масла, поплавок опускается и зубцы

маленькой рейки попадают в маленькое зубчатое колесо, находящееся возле,

а оно, в свою очередь, приводит в движение лежащую на дне лампы

зубчатую рейку, на которой намотана светильня, вследствие чего последняя выдви-

гается самостоятельно по мере сгорания. После Герона автоматы были преданы

забвению и только в новейшее время они получили распространение. Хотя не-

которые его игрушки с первого взгляда могут показаться детскими, тем не

менее физик сразу увидит, что познания Герона в области механики были,

действительно, выдающимися. Так, например, в описании парового волчка

имеются высказанные Героном очень точно и верно законы упругости воздуха и

его распшрения от теплоты. Есть вероятие даже, что он дал этим законамъ

математическое обоснование и что один его труд, о котором упоминают раз-

личные писатели, а именно: „элементы механшш" — потерян.

Учителем Герона был Ктезибий, которым, как мы уже упоминали, были

изобретены — вернее введены — водяные часы. Последние позднее были зна-

чительно усовершенствованы самим Ктезибием, а именно, он устроил водя-

ные часы, в которых впервые были применены зубчатые колеса, употребляв-

шияся, как сказано выше, и Героном в его автоматах. В зубчатых коле-

сах мехавика приобрела свое лучшее вспомогателъное средство, которое играетъ

еще и доныне выдающуюся роль в изменепии скоростей и в передаче сил.

Применение этих зубчатых колес в механизме часов указывает, что Ктезибий

знал также закон изменения скоростей посредством зубчатых колес, а по-

тому в нем мы видим основателя одного из могущественвых вспомогатель-

ных средств нашей современной точной механики и машинной техвики.

После Герона долгое время не было ни одного выдающагося физика; каза-

лось, что законы природы, найденные Архимедом и Ктезибием, были достаточны

для того, чтобы всецело наполнить духовную жизнь физиков той эпохи и вполце

занять их. До рождества Христова физика древности следует по очень узкому

пути: она удовлетворяется детальной разработкой научных истин, открытыхъ

тремя вышеназванными физиками и практическим применением высказанныхъ

ими законов в форме устройства всевозможных машин, главным образомъ—

военяых. Из ряда строителей таких машин выделился римский военный ин-

женер Витрувий, первый из более значительных и самостоятельно работавшихъ

физиков позднейших времен. Он жил во время Цезаря и Августа и, по-

мимо своих изследований, замечателен, главным образом, тем, что собралъ

в большом сборнике все — поскольку ему было известно и достуишо — знания

по физике предшествовавших времен. То обстоятельство, что этот сборнвкъ

повествует почти исключительно о греческих физиках, доказывает, что до

Витрувия у римлян не было ни одного ИИзвестного физика и, таким образом,

на Витрувия мы должньт смотреть, как на ИИервого выдающагося римского физика.

В первых книгах его большого сборника описываются исключительно приме-

яения физики к строительной части, точнее к архитектуре, имевшей в то время

решающее значение. В 8-й книге изложены физическия свойства воды с прж-

ложением практического применения знаний в этой области— учения о водопро-

водахъ; 9-я книга посвящена исключительно измерению времени, а 10-я повествуетъ

об искусстве машиностроения. Таким образом, в большом произведении Ви-

трувия теория и практика представлены в их взаимном отношении, так что оно

может быть разсматриваемо, как энциклопедия всех физических знаний того

времени. Из собственных работ Витрувия следует отметить некоторыя

указывающия на верное понимание им того, что теперь кажется нам понят-

ным само собой, но в то время составляло значителъный прогресс въ

области физического понимания. Одно из высказанных им положений, пред-

ставляющее собой развитие взглядов Аристотеля на эхо, устанавливает основной

принцип распространения звука. Оно гласитъ: „звук распрострашются по воз-

духу кругами — совершенно так же, как волны по воде". Витрувий был физи-

ком, который предугадывал уже круговорот воды и, хотя и не вполне, все же

изучил его. В 8-й книге он выступает против господствовавшого тогда

взгляда, что вода образовалась в земпых пеицерах из воздуха и предлагаетъ

вполне правильную теорию, что вода ручьев происходит из дождевой воды. Къ

столь же правильному взгляду, как и о проиехождении воды, приходит он и отно-

сительно происхождения ветра. К описанию одного прибора Герона, а именно

парового волчка, Витрувий присоедшшл длинное разсуждение и пришел в конце

концов к выяоду, что ветер может быть разсматриваем как прямое след-

ствие упругости содержащагося в воздухе водяного пара, с которым он нахо-

дится в непосредственной связи. В своей книге о воде Вятрувий также впер-

вые угюминает о водоподъемных колесах. Нельзя утверждать с достовер-

ностыо, его ли это было изобретение или такия колеса были известны до него.

Он советовал применять их для приведения в движение мельниц, но это

предложение сначала не нашло никакого отклика у его современников. Витру-

вий убедился личным опытом, что философы не ценятся в своем отечестве, и

что доброе пробивает себе пут медленно, так как в римской империи водя-

ные мелышцы нашли применение лишь около 300 лет спустя. Тем не менЬе

в Витрувии мы должны видеть основателя такого рода мелышц, которые и

тепер, несмотря на пар и электричество, еще не потеряли своего значения и въ

продолжение столетий были важнейшим фактором культурной жизни. Именно

на примере водяных мельниц мы можем убедиться, сколь глубокое влияние

оказывали многия физическия открытия на развитие человечества. Простое водяное

колеоо Витрувия, значительно позже, чем оно было предложено, нашло себе при-

менение для того, чтобы пустить в ход жернова, служившие для Июмола зерна.

Из примитивных мельниц древняго Рнма у всех народов развились громад-

нейшия сооружения, которые указывают на желателъность интенсивного эксплоати-

роваииия водяной силы; это повело к дальнейшему изучению физических условий

водяного колеса и к основанию иовой техники его. Последняя наконец достигла

высшого торжества в виде турбин, своего рода водяных колес, которые обез-

печивают наибольшее использование имеющсйся в наличности силы; оне при-

водят в действие громадные динамо-машины болыних электрических заводовъ

Ига Ниагаре, на Рейнском водопаде у Шафгаузена и т. п. Паровые турбины

готовятся вытеснить с кораблей старые паровые машины и придадут кораблямъ

необычайную скорость.

Из древних римских физиков необходимо упомянуть известного госу-

дарственного мужа и философа Сенеку, который точно также издал сборникъ

естествешю-научных знаний древняго Рима; но он мало известен собственными

изследованиями. Важно лишь одно его наблюдение, которое теперь кажется намъ

понятным само собой, но в те времена представляло все же значительный

шаг вперед в области оптики. Именно, он указывал на то, что путемъ

обстоятельных опытов и различных наблюдений пржшел к убеждению, что

цвета радуги тождественны с цветами, которые замечаются на граненых стек-

лышках, когда через них проходит свет. Дальнейшим важным откры-

тием в области гидравлики, мы обязаны римскому военному трибуну Юлию

Фронтину. В своем произведснии о римских водопроводах, которые, какъ

одно из немногих тогдашних практических примЕнений физики, возбуждали

интерес всех, кто только занимался этой наукой, он отмечает вполне верно,

что количество вытекающей из сосуда воды зависит Ию только от величины от-

верстия, но также и от высоты уровня воды в сосуде. Этим Фронтин от-

крыл очень важную для гидравлики истину. Для полноты, упомянем еще здесь

об астрономе Клавдии Птоломее, который также выделился своими обстоятель-

ными изследованиями в области физики, касающимися, главным образом,

оптики, но его изследования не привели к выдающимся результатам. Темъ

не менее, он первый сделал практическия изследования над преломлением света

в разлйчных средах — а именно, измерил угол, который образуется падаю-

щим и преломленным лучем с перпендикуляром к предомляющей поверхности

для ряда различных срединъ—для воздуха и воды, воздуха и льда, льда и воды.

С Птоломеем, умершим в 147 году после рождества Христова, кончился

период математической физики. Хотя в опытах болыпинства представителей

этой школы, за исключением, может быть, Герона, недоставало, как мы видели

выше, эксииериментального обоснования дапных, тем не менее она достигла зна-

чителышх успехов и ея влияние на культуру простирается и до наших вре-

мен. Но тем не менее влияние этого Ииериода физического изследования на

культуру того времени сказалось лишь в незначительной степени. Физики

тех времен все без изъятия были людъми, выделявшимися над уровнем со-

временного им образования не только духовно, но также принадлежностью, по

своему имущественному положению и происхождению, к классу, который имелъ

мало точек соприкосновения с народом. Их материальные средства позволяли

им роскошь далеких путешествий и давали возможность основывать большия

библиотеки. Они обменивались результатами своих изследований лишь между

собой и для них составляло высочайшее наслаждение вести между собой длин-

нейшие споры и словесные состязания о философских вопросах. 0 том, чего

они достигали, народ не знал ничего, и когда тот или иной факт прони-

кал в ниже их стоящие слои народа, то там недоставало для этого нужнаго

понимания. Таким образом, получилось, что период математической физики

может быть охарактеризован, как период аристократической физики. Физиче-

скими научными трудами занимались исключительно лишь греческие и римские

аристократы.

После этого периода для физики наступил мало благоприятный период,

Правда, в Риме ваука находилась в полном расцвете и в величайшей изъ

всех академий древности в Алексавдрии, с ея всемирно известпой библиотекой,

работали выдающиеся ученые, — однако спокойному изследованию пришел ко-

нецъ: на горизонте показались политическия тучи. Победоносно распространяю-

щееся с востока христианство уже стало проявлять свое влияние; переселение

народов наводнило цивилизованные страны, и много времени прошло, пока снова

проснулось подавленное всеми этими событиями стремление к науке, С тече-

нием времени всякая научная деятельность сделалась такой чуждой и Июлити-

ческия события настолько отвлекли интерес человечества от всяких научныхъ

стремлений, что, наконец, науку стали считать безполезной и ненужной. Въ

этот период — в IV столетии по Р. Хр., знаменитый духовный писатель

Лактанций выставил свою точку зрения, которой он возстановлял церковь

против науки; он писалъ: изследовать и допытываться о причитиах всехъ

вещей — в самом ли деле солнце так велико, как нам кажется, выпукла

ли жли вогнута луна, стоят ли звезды на небе неподвижно или свободно

плавают в воздухе, какой формы и из чего сделано небо, находится ли

оно в покое или в движении, как велика земля и каким образом она

подвешена или удерживается в равновесии, говорить и спорить о всех этихъ

предметах равноеилъно тому, как если бы мы захотели спорить относительно

какого-нибуд города в отдаленной стране, о котором никто ничего, кроме

названия, не слыпиалъ". Ярче не могло выразиться пренебрежение того времени

к науке!

В то время в области физики не только не было предпринято никакихъ

новых изследований, но даже имевшияся уже знания были в таком пренебре-

жении, что болыпая часть их была утрачепа, и лишь в последнее время удалось

снова возстановить прерванную связь с плодотворными изследователями прошлыхъ

веков. Вслед за общим презрением к науке, которое обнаруживалось Ию-

всюду в этот печальный период, следовали проявления варварства, повлекшия за

собой для человвчества невознаградимые потери и способные заглушить в зародыше

всякое лшвое стремление к изследованию. Так, например, восточно-римский им-

ператор Юстиниан I в 529 году по Р. Хр. заставил на веки умолкнуть философ-

скую школу в Аеинах и этим актом грубого насилия прекратил деятельность

греческой философии, имевшей громадное" влияние на судьбы человечества. По-

следние семь греческих философов, принадлежавшие к неоплатонической школе,

эмигрировали в Персию, где они расчитывали прожить спокойно и мирно, зани-

маясь своей научной деятельностью. Они унесли с собой знание Аристотелевыхъ

сочинений, чтобы передать их последующим поколениям. У персидского царя

Хозроя наука и ученые встретили сочувствие, и он велел перевести сочинения

Аристотеля на персидский язык. Позднее с этими переводами познакомились

арабы, от которых окольными путями — через Африку — сочинения Аристо-

теля снова стали известны Западу. Немного времени спустя, в 640 году, пол-

ководец калифа Омара, Амру уничтожил при завоевании Александрии остатки

тамошней библиотеки, а вместе с этим прекратила свое существование и

александрийская академия, которая дала стольких выдающихся ученых. Такимъ

образом, с началом VIII СТОТИУГИЯ по нашему летосчислению перестали суще-

ствовать последние главные разсадишки науки — греческия философския школы и

александрийская академия. В то же время последователи пророка Магомета,

умершого в 632 году, приобретают под собой все болыпе и болыпе почвы; но

и магометанство далеко не проявляло особенных заботь о науке. Известно из-

речение только что названного второго разорителя александрийской библиотеки:

„если в книгах написано то же, что и в Коране, то оне нам не нужны,

если же в них написано что-нибудь другое, то оне — безбожны и должыы

быть уничтожены". Это изречение показывает духовный уровень фанатиче-

ских борцов Ислама и изображает лучше всяких книг, в каком рабскомъ

положении находилась наука под магометанским владычеством. Но именно

там, где в начале, по религиозным побуждениям, наука не могла найти себе

приюта, впоследствии, когда религиозный фанатизм несколько поулегся, она на-

шла место для дальнейшого своего развития. Магометане из неумолимых гони-

телей ВСЯЕОЙ научной деятельности тиревратились в рачительнейших попе-

чителей науки и вернейших друзей ея.

Мы уже упоминали, что последние представители философских школ бе-

жали в Персию и что там с письменными трудами Аристотеля ознакомились

арабы. Хотя арабские ученые были строго верующими магометанами, тем не

менее философия великого греческого мудреца так заинтересовала их, что они

принялись за тщательнейшее изучение его произведений. Это изучение оказалось

плодотворньш. В то время как религиозная нетерпимость, невзгоды, пере-

селения народов и раздоры властителей подавляли на западе всякия стремления —

в Аравии наступала новая эра развития физики.

Поэтому нашей ближайшей задачей будет проследить и разобрать дея-

тельность арабских ученых в области физики, деятельность, которая была

настолъко значительна, что Гумбольдт указывал на арабов, как на настоящихъ

основателей физической науки. Это правильно в том отношении, что, благо-

даря арабским ученьш физика, действителъно, вступила в совершенно новую

стадию своего существования — стадию опыта. Несмотря на свои высокия матема-

тическия способности и на далеко зашедшия в области математики знания, арабы

пришли к совершенно справедливому заключению, что для обоснованности физи-

ческих истин не всегда достаточно чистого математического доказательства, и

впервые поставили на его место экспериментальное доказательство. Главные раз-

садники арабской науки долгое время находились в Багдаде, где она расцвела

при знаменитом калифе Гарунъ-аль-Рашиде. Хотя, вообще, покровителями этой

науки были сами арабы, тем не менее там собжрались ученые различныхъ

националъностей, главным образом, арабы, сирийцы, евреи и персы, что служитъ

доказательством того, какая широкая религиозная терпимость царила при дворе

Багдадских калифов.

Во времена блягодатного правления Гаруна-аль-Рашида (786—809 по Р. Хр.)

в Багдаде проживало не менее 800 ученых различных национальностей и

религиозных убеждений. Свыше 300 из них путешествовали на средства по-

велителя по подвластным ему землям, чтобы заниматься там научными из-

следованиями. Как известно, тот же Гарунъ-аль-Рашид отправил к Карлу

Великому посольство, которое состояло, главным образом, из ученых и при-

несло ему в дар водяные часы, сделанные с болыпим искусством,—един-

ственное произведение восточной научной работы, которое в те смутные времена

увидело запад. Что влияние восточной культуры не прошло без следа для

великого короля, доказывает то обстоятельство, что он, по предложению той

же депутадии, сам основал ученое общество и учредил школы.

Самым выдающимся арабским ученым был известный и знаменитый

алхимик Гебер (по арабски Абу Муза Джафаръ), в существовании котораго

неоднократно сомневались в новейшее время, не имея на то достаточныхъ

оснований; к нему мы еще вернемся при подробном изложении развития химии

(около 800-го года по Р. Хр.). Замечательные результаты его деятельности

относятся к области чистой химии, но и в области физики он сделал не-

сколько важных наблюдений, из которых обращают на себя внимание наблю-

дения над магнетизмом. Он указал вполне точно, что сила магнита совер-

шенно не .зависит от его веса и массы и что с увеличением магнита она не

всегда возрастает. Гебер объяснвл равноденствие, а также другия явления фи-

зико-географического свойства и впервые определил продолжжтелъность солнеч-

ного года в 365 дней 5 часов 46 мивут 24 секунды, т. е. лишь на 2 минуты

и 22 секунды менее, чем это есть в. действительности, что представляет уже

замечательный успех, если принять во внимание бывшие тогда в употреблении

примитивные инструменты. В то же время в мавржтанском государстве произ-

водились первые физическия измерения земли и притом точно такжм же обра-

зом, как теперь, именно, посредством множества экспедиций. В первый разъ

была измерена—и довольно точно—во многих местах окружяость земли.

Вместе с расширением арабских владений, получали все болыпее рас-

пространение и знания арабов, и когда, после завоевания Испании в 756 году,

Кордова была объявлена столицей одного арабского калифата, то и в Испании

стало также сказываться влияние арабской науки, которая и на Пиренейскомъ

полуострове основала свои выдающиеся разсадники.

В самой Кордове калифом Гакамом II была основана академия наук,

которая вскоре создала значительнейшую и знаменитейшую библиотеку того вре-

мени, в которой насчитывалос свыше 300,000 томов. С течением вре-

мени Кордова стала важнейшим центром арабской науки в Европе, откуда

знания скоро стали распространятъся по всему континенту. Апостолами этой

науки были сплошь арабы, так как доступ в Кордовскую академию для

учеников христиан был закрыт — следствие нетерпимости столько же хри-

стианских властителей, сколько и арабских калифов. Однако предание гово-

рит о папе Сильвестре II, что он учился в Кордове и там воспринял основ-

ные учения арабской науки, которые впоследствии им плодотворно применялись.

Так, например, ирежде всего он дал христианскому западу знание арабскихъ

цифр и тем Июложил основание более легкому произиюдству всевозможныхъ

математических вычислений. До тех иор, пока повсюду производились вычи-

сления посредством Ирудных римских цифр, этим неудобным во всех от-

ношениях счислением, было парализовано развитие всех тех наук, которыя

строятся на математических основаниях. Только с введением арабских цифръ

было предпринято обстоятельное математжческое обоснование признанеых до того

времени различных физических истин. Что обучение Сильвестра II в Кор-

дове принесло хорошие плоды и в других направлениях, а главным образомъ

в области физики, следует из того, что он усовершенствовал часы и былъ

изобретателем колесных часов, устройство которых невозможно без точныхъ

физических вычислений. Несомненно, что Сильвестр создал бы гораздо болъше,

если бы в самый разгар занятий его не похитила смерть, которую, по воз-

зрениям того времени, он заслужил своими занятиями в языческой академии

в Кордове.

Среди арабских ученых, отличившихся своими изследованиями в области

физики, особенно выделялся Альгацен, который проложил дорогу в области

оптики. Прежде всего он занимался изучепием оптических свойств глаза,

в котором сумел уже верно распознать хрусталик и его действие. Но ему

всетаки было не совсем ясно, как получается изображение на сетчатой обо-

лочке — а именно, он думал, что изображение возникает на самом хру-

сталике. Точно также он развил взгляд Аристотеля, о котором мы уже упо-

минали выше, о зрительных лучах. Хотя Аристотель уже указывал на то, что

свет не может исходить из глаза, все же его взгляд нашел малоз распро-

странение среди тогдашних ученых, так как он не был ничем доказан,

и Альгацену оставалось только доказать посредством опытов, что свет, попа.

дающщ в наш 'глаз, не излучается им самим, а что каждая точка светящагося

предмета испускает лучи, которые попадают в глаз. Весьма обстоятелъными

были изследования Альгацена об отражении света от зеркал, а для прелом-

ления света он произвел очень верные вычисления, которые привели его къ

следующему положению: „При прохождении солнечного света через гладкий и

прозрачный шар из стекла или из какого-либо другого вещества тепло отъ

солнечных лучей сосредоточивается на разстоянии, менынем четверти диаметра

шара". 0 наблюдателыюсти Альгацена свидетельствуют далее его изследования

о высоте атмосферы, о которой в те времена думали, что она простирается за

луну. На основании своих оптических изследований продолжительности суме-

рек, он определил высоту атмосферы в 5,200 ступ — результат хотя и не

совсем верный, но для тех времен он имел значение драгоценного вклада въ

оптическия знания. Альгацен был также первым, кто установил физическия

основания сущности цветов и верно понял отношения между цветом и осве-

щением.

Такого нсе успеха, как Альгацен в оптике, достиг около 1120 года въ

области механики Алькгацини. Он устроил точные весы для определения

удельного веса, посредством которых он мог определять удельный весъ

множества веществ с такою точностью, которая поражавт и изумляет насъ

еще и доныне. Эта точность простирается до сотых долей и не смотря

на все успехи нашей точной механики, теперешния определения почти совсемъ

совпадают с данными Алькгацини. Упомянем, для примера, что Алькгацини

нашел для удельного веса меди число 8,66, тггда как наши новейшие приборы

дают число 8,667—8,72. Вес кипящей воды он определил в 0,958, между

тем по теперешним изследованиям он равен 0,9597. Для ртути он получилъ

число 13,56 (теперь 13,557) и т. д. Таким образом, весы Алькгацини были

полном

смысле

этого

слова

чудом

точной

механики, будучи устроены на основании исследований Архимеда о законах рычага, а

также

—

законе

потери

веса

телами

воде.

Они

были

устроены

так

точно,

что

арабы

их

назвали

"весами

мудрости".

Подобно

нашим

весам, они состояли из рычага с одина-

ковыми плечами, снабженными делениями, и на конце их впсело пять

чашечек.

Как Альгацен так и Адькгацини—были замечательнейшими арабскими

физиками, к которым присоединяется еще множество менее значительныхъ;

из последнпх особенно вътдвигается Аверроес, комментатор Аристотеля. Онъ

был последним из выдающихся физиков, живших во время расцвета арабской

науки. Аверроесу уже пришлось страдать от все более и более разроставшагося

фанатизма арабских государей и магометанских священников, которые в более

позднее время стали столь эиергично давить всякое свободное изследование, что

академия в Кордове, достигшая во всех научных областях, особенно же въ

медицине, астроноши, физике и — как мы увидим ниже — в химии, такихъ

выдающихся успехов, шла медленнымж, но верными шагами к упадку. Когда

содержание .. 19 20 21 22 ..