О движении(Из истории механики)
Шрифт:
Греческие астрономы считали невозможным приписать небесному механизму какое-либо иное движение, кроме равномерного и кругового.
Поэтому для объяснения видимого перемещения планет предположили, будто каждая из них связана с четырьмя концентрическими, вложенными одна в другую сферами.
Планета Р увлекается движением сферы III, ось вращения которой укреплена концами в сфере II и разделяет ее вращательное
Эти сферы вращаются около различно направленных осей, концы каждой из которых упираются в стенки внешней сферы. Вращение этих сфер объясняло как поступательное движение планеты с запада на восток, так и попятное движение, когда она делает петлю.
Так была создана необычайно сложная модель вселенной, все части которой вращались равномерно около одного центра — Земли. А комбинация этих вращательных движений давала наблюдаемое перемещение светил.
Описанная модель мира хотя и объясняла в общих чертах видимое перемещение светил, но не позволяла пред-вычислять их положение на небе.
Чтобы решить эту последнюю задачу, античным астрономам пришлось отказаться от вращающихся сфер. Александрийский математик и астроном Клавдий Птолемей (70—147) построил чисто геометрическую схему движения планет.
О жизни Клавдия Птолемея не сохранилось сведений. Известно только, что он был родом из Верхнего Египта и жил в Александрии. Но созданная им система мира, господствовавшая в Европе в течение около двух тысячелетий, увековечила его имя в истории науки.
Схема Птолемея давала возможность предсказывать наперед, среди каких звезд будет видна планета в тот или иной момент.
В схеме Птолемея каждая планета движется по кругу, центр которого обращается вокруг Земли. Комбинация этих двух движений и дает кажущееся перемещение планет. Однако эта схема, позволяя предвычислять положение планет, не давала понятия о строении вселенной: нельзя было представить себе, почему планеты могут совершать такие движения. Поэтому система Птолемея оставалась чисто геометрической схемой.
Необходимость в столь сложной схеме отпала бы, если предположить, что сама Земля вращается около оси и обращается вокруг Солнца. Греческие астрономы понимали это.
«Существуют люди, — писал Птолемей, — которые утверждают, будто бы ничто не мешает допустить, что небо неподвижно, а Земля вращается около своей оси от запада к востоку и что она делает такой оборот каждые сутки. Правда, говоря о светилах, ничто не мешает для большей простоты допустить это, если принимать в расчет только видимые движения».
Но состояние механики того времени не позволяло остановиться на этом предположении. Вращение Земли казалось невозможным, хотя ее шарообразность была признана всеми греческими астрономами.
Не зная инерции, древние греческие механики были уверены, что если бы Земля вращалась, то птицы, поднявшиеся на воздух, отставали бы от земной поверхности. Никакое тело не могло бы двигаться к востоку, потому что Земля в своем вращении опередила бы их движение.
Как думал Птолемей, тяжелые предметы на вращающейся Земле отрывались бы от нее подобно камню при круговом взмахе пращи. Подобными же соображениями он отвергал мысль и об обращении Земли вокруг Солнца.
Только прогресс динамики позволил через много веков отказаться от мнения о неподвижности Земли.
Схема движения планет по Птолемею.
Крушение античной культуры
Наивысшего расцвета античная культура достигала в период от начала I века до н. э. и до конца I века н. э.
Рабовладельческий строй был прогрессом по сравнению с предшествовавшим ему общинно-родовым строем, но он характеризовался жестокой эксплуатацией рабов и низкой производительностью труда.
Однако уже в первые века н. э. в рабовладельческом обществе Римской империи началось изменение экономических условий. Зарождались новые производственные отношения. Возникло революционное движение рабов и мелких арендаторов земли — колонов.
Эти внутренние потрясения совпали с нападениями на Римскую империю извне.
Германские племена вторгались из-за Рейна в пределы Римской империи и разрушали города. В конце IV века кельты заняли Северную Италию и даже ворвались в Рим.
Правда, римляне скоро снова завоевали захваченные кельтами земли. Они «романизировали» вторгшиеся племена, то-есть привили им римскую культуру. После этого кельты, занявшие Северную Италию, вошли в состав римского рабовладельческого общества.
Но нападения «варваров» продолжались. Предводители наемных войск приобретали все большее влияние в Риме. Наконец в 476 году римский император Ромул Августул был низложен ими и сослан в далекую провинцию. Так кончилось существование Западной Римской империи, на территории которой образовалось несколько самостоятельных государств.
Задолго до этого события культура в Римской империи стала клониться к упадку. С развитием крупного землевладения промышленность и торговля в городах замирали. Забывались техника и наука.
Крупные землевладельцы не нуждались в наемных плотниках, кузнецах и других ремесленниках, имея этих специалистов среди своих рабов. Они обучали молодых рабов музыке, живописи и архитектуре, чтобы не обращаться к свободным художникам, музыкантам и инженерам.
Большую роль в гибели античной культуры сыграло христианство, признанное в конце античной эпохи государственной религией. Руководители церкви видели в науке древних философов-язычников врага религии. Они боролись с распространением античной науки.
В 390 году толпа христиан-фанатиков под предводительством епископа уничтожила значительную часть рукописей Александрийской библиотеки. Знаменитая в V веке ученая, дочь математика Феона — Гипатия, была убита при возмущении христиан в 415 году в Александрии.
С концом Западной Римской империи как государства, объединяемого Римом, быстро угасли античная культура и наука. Упадок науки наблюдался и в Восточной Римской империи. Под влиянием христианской церкви византийский император Юстиниан в 529 году закрыл афинские философские школы.