Олександрійський період

У III в. до н.е. цар Македонії Олександр, підкоривши всю Грецію, опанував державами Малої Азії, Палестиною, Єгиптом, Персією та іншими країнами, створивши величезну імперію. Після його смерті вона розпалася на три держави. Це були рабовласницькі імперії, які є конгломератами окремих поневолених держав. Ускладнилася господарська та політичне життя. Швидше стали розвиватися продуктивні сили, більш сучасною стає техніка. Це призвело до диференціації природничо-наукових знань: відділяючись від філософії, виникають окремі галузі знань.
Розвиток науки, починаючи з III в. до н.е., в значній мірі пов’язане з древнім містом Олександрією, заснованим А. Македонським. Тому цей період називають Олександрійським. Якщо Академія Платона і “Лікей” Аристотеля були попередниками університетів, в яких поєднується наукова і педагогічна діяльність, то Олександрійський музей можна вважати попередником сучасних науково-дослідних інститутів. В Олександрійському музеї були бібліотеки, обсерваторії, колекції. Вчені отримували повний зміст і могли не дбати про засоби до існування. В Олександрії працювали найбільші математики, астрономи, механіки. Єгипетські царі запрошували найвизначніших вчених з інших країн і створювали їм умови для наукової діяльності. В Олександрії утворилася знаменита бібліотека-музей (створена учнем Аристотеля диметрий Фалерського), що мала, за переказами, до 48 р до н.е. близько 700000 рукописів.
В Олександрійський період отримали подальший розвиток астрономія і математика (особливо геометрія), які виділилися в самостійні науки. У цей же період починає розвиватися і перша область фізичних наук – статика рідких і твердих тіл.
В Олександрії працювали і жили геометр Евклід, географ і математик Ератосфен, астрономи Конон, Аристарх Самоський і Клавдій Птоломей. З Олександрією були пов’язані живуть на острові Родосі математик Аполон Пергський, астроном Гіппарх і сіракузянін Архімед. Аристарх Самоський (перша половина III ст. До н.е.) першим висунув гіпотезу про геліоцентричної будову Всесвіту. Він вважав, що в центрі Всесвіту знаходиться Сонце, навколо якого обертаються земля і планети. За цю теорію Аристарх був звинувачений у безбожництві і піддався гонінням. Його вчення не отримало розвитку. Коперник теж, мабуть, не був з ним знайомий, він у своїх роботах посилався тільки на піфагорійців. (Аристарх першим визначив відстань від Землі до Місяця 56 RЗемлі (точно 60)).
Евклід (жив у III ст. До н.е.) узагальнив математичні знання своїх попередників, зокрема і свого вчителя, знаменитого вченого Евдокса Кнідського. Геометрія Евкліда, викладена в “Засадах”, описує метричні властивості простору. Це простір порожній, безмежне, изотропное, що має три виміри. Найпростішим геометричним об’єктом є точка – неподільний атом простору. Нескінченність простору характеризується трьома постулатами: “Від усякої точки до всякої точки можна провести пряму лінію”, “Обмежену пряму можна безперервно продовжити по прямій”, “З усякого центру і всяким розчином може бути описаний коло”.
Вчення про паралельні прямі і знаменитий п’ятий постулат (“Якщо пряма, падаюча на дві прямі, утворює внутрішні і по одну сторону кути, менше двох прямих, то продовжені необмежено, ці дві прямі зустрінуться з тієї сторони, де кути менше двох прямих”) визначають властивості Евклидова простору і його геометрію, відмінну від неевклідових геометрій. Пряма лінія в геометрії Евкліда є геодезичної (найкоротша відстань між двома точками визначається по прямій). Евклід простір є плоским. На основі геометрії ним написані роботи з оптики: “Оптика” і “Катоптрика”, в основі яких лежить уявлення про прямолінійній світловому промені, що виходить з ока (що не має істотного значення для геометричної побудови). У них він викладає закон відбиття, фокусирующее дію увігнутого дзеркала. Ці роботи дозволяють вважати Евкліда засновником геометричної оптики.
Стародавні характеризують Евкліда як людину надзвичайно абстрактної думки, що відноситься з презирством до практичних питань. Існує переказ про те, що одного разу якийсь юнак запитав його про те, яку користь він отримає, вивчивши геометрію. Евклід повернувся до свого раба і з презирством сказав: “Дай цій людині 3 обола (стародавня монета), він шукає від геометрії користі”. Це відображає панівну ідеологію того часу, характеризує аристократизм вчених олександрійського періоду.
Заслуга Евкліда у тому, що він створив настільки досконалу і закінчену систему елементарної геометрії, що вона майже в незмінному вигляді проіснувала багато століть. Його геометрія стала зразком наукової системи, якої прагнули наслідувати найбільші математики, фізики, філософи наступних часів.

Архімед 6 народився в 287 р до н.е. в Сіракузах, на острові Сицилія, в родині відомого астронома і математика Фідія. Освіта Архімед отримав в Олександрії, де і почав свою наукову діяльність. У III в. до н.е. найважливішими науковими центрами були Афіни і Олександрія. Афіни – цей “університет Еллади” – були провідними у галузі філософії і витонченої літератури. Але в області астрономії, математики, філології та медицини провідна роль належала Олександрії. В Олександрію Архімед приїхав, отримавши хорошу математичну підготовку в будинку свого батька. Його основним підручником були “Початки” Евкліда, курс геометрії, що з’явився незадовго до народження Архімеда і відразу ж витіснив всі раніше написані курси.
В Олександрії Архімед займався математикою, механікою і астрономією. Найбільш геніальним винаходом був гвинт для підйому води, який і зараз називається архімедовим гвинтом. За оцінкою Галілея, цей винахід “не тільки чудово, але просто чудово, оскільки ми бачимо, що вода піднімається в гвинті, безперервно опускаючись”. У Єгипті гвинт використовувався як для підйому води на височини (до 4 м), так і для осушення низовин. Тоді ж Архімед сконструював перлину точної механіки – знамениту “сферу”, що представляє собою глобус, по якому рухалися сонце, місяць, планети і зірки. За допомогою “сфери” показувалося навіть затемнення сонця. “Сфера” приводилася в рух водою. Римський полководець Марцелл переніс цей планетарій в Рим, пізніше їм захоплювався Цицерон.
Відома його фраза: “Дайте мені точку опори, і я вам підійму весь світ”. Цю фразу він сказав своєму родичу Гиерону – царю Сіракуз. І на практиці показав цареві, як можна рухати і піднімати великі тяжкості. Плутарх так описує цю подію: “Архімед наказав посадити на царську вантажну трієру, з величезними труднощами за допомогою багатьох рук витягнуті на берег, великий екіпаж, покласти на неї звичайний вантаж, і, сівши на деякій відстані, без усяких зусиль, спокійно рухаючи рукою кінець блоку, став тягнути до себе трієру так тихо і рівно, як ніби вона пливла по морю. Вражений цим, цар оцінив важливість механіки і упросив Архімеда побудувати для нього машини, які служили б як для захисту, так і для нападу в який завгодно облозі ” . Архімед став першим ученим, що розробив конструкції військових машин.
Архімеда було 23 роки, коли почалася перша Пунічна війна між Римом і Карфагеном і 69 років, коли почалася друга. Обидва могутніх держави прагнули схилити на свою сторону Сіракузи, але Гиерон і його приймачі прагнули зберегти незалежність. Протягом трьох років римські війська під командуванням Марцелла облягали Сіракузи. У цей період Архімед винаходив все нові машини, що наводили жах на обложників. Сіракузи все-таки були взяті після тривалої облоги. Архімед загинув разом з рідним містом, його вбив римський воїн, всупереч наказу Марцелла, в той момент, коли він, за легендою, малював на піску геометричні фігури.7
Основні роботи Архімеда у фізиці відносяться до області статики і гідростатики і викладені ним у ряді робіт, з яких до нас дійшли: “Про рівновагу плоских тіл” та “Про плаваючих тілах”.
У першій роботі Архімед досліджував умови рівноваги тіл, встановив поняття центра ваги, розробив метод знаходження центру ваги різних фігур і розвинув теорію важеля. Важіль лежав в основі будівельної та військової техніки, він дозволяв піднімати великі тяжкості, долати значні опору. Звідси і пішла назва механіка. Грецьке слово “механе” означало знаряддя, пристосування, облогову або театральну машину, хитрощі. Протягом багатьох століть механіка розглядалася як наука про прості статичних машинах.
Друга робота знаменита відкритим Архімедом законом Паскаля. Це відкриття пов’язане з легендою, яка викладена у творі римського архітектора Вітрувія “Про архітектуру”. Гиерон – цар Сіракуз – звернувся до Архімеда з проханням перевірити, з чистого чи золота виконана замовлена ​​їм корона, не замінили чи майстра частину золота іншим металом. Зараз така задача може бути вирішена будь-яким школярем, питомі ваги металів є у всіх довідниках. 2200 років тому Архімед поняття не мав про питомих вагах і не знав шляхів вирішення поставленого завдання. Але, очевидно, думав про неї постійно, інакше не могло статися щось казкове явище, яке і лягло в основу легенди.
У працях Архімеда вперше зіставляються дві системи світу – геоцентрична і геліоцентрична – і вказується на те, що “більшість астрономів називають світом кулю, що полягає між центрами Сонця і Землі”. Архімед повідомляє, що Аристарх Самоський припускає світ набагато більшим: “Дійсно, він припускає, що нерухомі зірки і Сонце знаходяться в спокої, а Земля обертається навколо Сонця по окружності кола, розташованого посередині між Сонцем і нерухомими зірками …” Архімед розглядає це як рівність відносини розмірів світу до розмірів Землі відношенню радіуса сфери нерухомих зірок до радіуса земної орбіти. Таким чином, світ кінцевий, хоча і великий. Це дозволяє Архімеда провести свій розрахунок до кінця.
Архімед – вершина грецької думки. Він заклав основи статики і гідростатики, ввів поняття центра ваги, статичного моменту, питомої ваги, встановив закон рівноваги важеля, основний закон гідростатики. Наступні вчені Герон Олександрійський (I-II ст. До н.е.) і Папп Олександрійський (III ст. До н.е.) мало що додали до спадщини Архімеда.

Посилання на основну публікацію