Уроки, которых не было

Почти не было в Александрии уроков физики и совсем не было уроков химии.

Древние греки были хорошими математиками и плохими физиками. Причина была все та же: рабовладельческие привычки. Математика была работой умственной и имела дело с идеальными квадратами и треугольниками. А физика должна была наблюдать совсем не идеальный земной мир, да еще с помощью приборов самой что ни на есть ручной работы. Понятно, что математика считалась наукой, достойной свободного человека, а в физике все время мерещилось что-то ремесленное и рабское. А о химии, которая без рукодельных опытов даже наблюдать ничего не может, не приходится и говорить.

Если я все же заговорил об этих двух науках, то вот почему. В книгах по истории науки (особенно популярных) о греческой физике обычно судят очень сурово: перечисляют ложные мнения Аристотеля и говорят, что они задержали развитие науки почти на две тысячи лет. Мне хочется заступиться за Аристотеля: сказать, что он представлял себе законы природы совершенно так, как представляли бы их мы, если бы смотрели на мир не по учебнику, а своими глазами.

Три ошибочных мнения было у Аристотеля. Во-первых, что «природа боится пустоты», мир плотно заполнен веществом. Во-вторых, что тела движутся, только когда на них действует сила, движения по инерции нет. В-третьих, что тяжелые тела падают быстрее, чем легкие. Посмотрите, и вы увидите: все три полностью соответствуют тому, что мы видим вокруг себя.

«Природа боится пустоты». Разве не так? Видели мы когда-нибудь вокруг себя пустоту? Что нам и могло бы показаться пустотой, на самом деле – воздух; это показал еще воздухолов-Эмпедокл. Поставим в воду отвесную трубу, будем подымать в ней поршень – вода пойдет за поршнем, не позволит образоваться пустоте. Теперь мы знаем: вода пойдет за поршнем не на любую высоту, а только до десяти с лишним метров. Но с такими высокими водоподъемными трубами люди не имели дела до самого XVI века, когда пошла по Европе мода на фонтаны. Теперь мы знаем: воду поднимает по трубе не страх пустоты, а давление тяжести воздуха на поверхность воды снаружи трубы. Но грекам казалось, что этого не может быть, потому что воздух тяжести не имеет и стремится не вниз, а вверх – как пузырь в воде. Все от наблюдения – сомнения даже не возникают.

«Нет движения без приложенной силы». Только одно движение возможно без приложения силы и, стало быть, естественно – падение. Всякое другое перемещение искусственно: требует приложения силы. Поставь телегу – она так и будет стоять; впряги в телегу лошадь – она поедет. Правда, одно повседневное действие в это вроде бы не укладывается: когда мы бросаем камень, он летит, хотя рука его больше уже не толкает. Но мы помним: в природе нет пустоты, вокруг камня находится воздух, его частицы и продолжают толкать камень вперед. Объяснение сложноватое, но наблюдениям не противоречит. Теперь мы знаем: без приложенной силы, по инерции возможен не только покой, но и равномерное прямолинейное движение. Но наблюдать это невозможно, а вывести гипотетически грекам было не по нраву. Они привыкли представлять мир спокойным и устойчивым, чтобы все тела в нем сохраняли свой покой или падали туда, где надеются его найти.

«Тяжелое падает быстрее, чем легкое». Здесь любой опыт подтвердит вам: да, скорость падения зависит от веса и даже от формы падающих тел; да, железный шарик упадет быстрее, чем железный лист, а железный лист быстрее, чем бумажный. Теперь мы знаем: это только от сопротивления воздуха, а в пустоте они все падали бы с одинаковой растущей скоростью. Но опять-таки пустоты в мире нет; более того, именно этим примером Аристотель доказывал, что ее и не может быть. Ускоряясь в пустоте, говорил он, скорость движения стала бы бесконечной, а это невозможно; стало быть, пустоты нет. Страх бесконечности ничуть не ослабел в греках со времен Ахилла и черепахи.

Вот так и возникают ложные теории: сперва – бесспорные наблюдения; потом – объяснения, с виду простейшие и естественные, а на деле подсказанные вечной греческой любовью к устойчивому порядку и нелюбовью к хаосу, в частности к пустоте и к бесконечности; и наконец – сцепление этих объяснений в стройную систему, где они поддерживают друг друга. А затем такая система стоит, пока ее не разрушит, с одной стороны, накопление новых наблюдений и опытов, с другой стороны, смена вкуса к устойчивости и покою вкусом к движению и простору. (Это случится в XVII веке при Галилее и Ньютоне.)

Мешали эти теории практике или нет? Мешали, но мало. Представление о том, что в водоподъемных трубах природа боится пустоты, ничуть не помешало александрийскому механику Ктесибию изобрести пожарный насос и водяной орган. Представление о том, что брошенный камень летит, движимый постоянной силой, не помешало именно в эти годы завести настоящую античную артиллерию: катапульты – исполинские луки и баллисты – пращи на колесах, бившие камнями и стрелами с такой силой, что еще в начале XX века некоторые военные специалисты серьезно думали, не возродить ли их в современных армиях. (Изобретены эти орудия впервые были еще при тиране Дионисии Сиракузском. «Вот и конец пришел воинской доблести!» – грустно сказал спартанский царь Агесилай, когда ему показали такую дальнобойную катапульту.) А неверные понятия о падении тел не помешали выстроить у входа в александрийскую гавань седьмое чудо света – Фаросский маяк, башню высотой с 25-этажный дом, простоявшую, не падая, ни много ни мало полторы с лишним тысячи лет – до XIV века.

Фаросский маяк: четырехгранная башня, потом восьмигранная, потом круглый верх. Впоследствии по этому образцу стали строиться башни церквей и колоколен. Свет его был виден в море за 50 км. Простояв пятнадцать веков, он рухнул от землетрясения. Название его стало нарицательным и живет еще в нашем слове «фары»

Античные физики знали зажигательное стекло. Но ни телескопа, ни микроскопа они не изобрели, а пользовались таким стеклом для шуток: например, чтобы навести солнечные лучи на восковую дощечку в руках увлеченного читателя да и растопить на ней все буквы. Античные техники знали силу пара. Но паровой машины они не построили, а построили игрушку для взрослых: маленький котел, сам собой вертящийся на оси. Не в том дело, будто они не могли создать промышленную технику современного типа, а в том, что они не хотели этого.

Вспомним еще и еще раз, что мы видели в главе «Летосчисление»: античный человек испугался бы даже мысли об обществе, стремительно развивающемся неведомо куда. Он хотел общества устойчивого и постоянного, где завтра похоже на вчера и где рабов вполне хватает, чтобы прокормить господ и доставить им возможность беззаботно заниматься красивыми умозрениями.

Слова и вещи

Про то, как можно зажигательным стеклом растопить буквы на воске, говорится еще в комедии у Аристофана (правда, там сказано не «зажигательное стекло», а «зажигательный камешек»: прозрачные камни, тоже преломляющие солнечные лучи, действительно встречаются, хоть и редко). А вот употреблялись ли такие стекла или камешки как увеличительные – как очки или лупы? Археологи твердо говорят «да!» – потому что при своих раскопках они часто находят резные украшения с рисунками, вырезанными так тонко, что без лупы их невозможно даже хорошо рассмотреть, не то что вырезать. А филологи так же твердо говорят «нет!» – потому что ни один античный писатель ни разу не упоминает ни о лупах, ни об очках. Разве что о свирепом императоре Нероне сказано, что на гладиаторские бои он смотрел «сквозь изумруд» – но и то неизвестно, чтобы лучше видеть или чтобы покрасоваться. Археологи возражают: «Ну и что же? о зеркалах писатели упоминают тоже почему-то очень редко, а мы их находим в раскопках на каждом шагу». Филологи отвечают: «а очков не находите никогда». Так и тянется этот спор между наукой о словах и наукой о вещах.

Зеркала и вправду попадаются при раскопках очень часто – потому что греческие модницы просили класть их вместе с собою в гроб. Они небольшие, обычно круглые и, конечно, не из стекла, а из полированного металла: бронзы или серебра. Стекло было драгоценной редкостью – обычно цветное, а не прозрачное, оно шло на украшения и дорогие сосуды. «Оно было б лучше золота, если бы не билось!» – говорили римские богачи. Такие стекла, которые можно вставлять в решетки оконных рам, появились лишь при римских императорах. И когда в средневековой Европе изобрели, наконец, настоящие очки, то первое время в них были не стекла, а прозрачные камни.