Наука и научные знания в средние века

В XIV—XV вв. главные направления  развития европейской математики —  расширение понятия числа, совершенствование  алгебраической символики, формирование тригонометрии как особой отрасли математики. В трудах Фибоначчи уже существует ясное понимание природы иррациональных чисел. Н. Орем вводит понятие дробных степеней, а Н. Шюке — отрицательных и нулевых показателей степеней. Немецкий математик И. Мюллер (Региомонтан) в сочинении «Пять книг о тригонометриях всякого рода» систематически излагает тригонометрию как целостную математическую науку и представляет таблицы тригонометрических функций до седьмого знака.

Физические  идеи Средневековья

В период позднего Средневековья (XIV—XV вв.) постепенно осуществляется пересмотр  основных представлений античной естественно-научной  картины мира и складываются предпосылки  для создания нового естествознания, новой физики, новой астрономии, возникновения научной биологии. Такой пересмотр связан, с одной стороны, с усилением критического отношения к аристотелизму, а с другой стороны, с трудностями в разрешении тех противоречий, с которыми столкнулась схоластика в логической интерпретации основных религиозных положений и догматов. Одно из главных противоречий, попытки разрешения, которого приводили к «разрушению» старой естественно-научной картины мира, состояло в следующем: как совместить аристотелевскую идею замкнутого космоса с христианской идеей бесконечности божественного всемогущества?

Важным источником новых  физических идей стало «отрицательное богословие». Это такая теологическая  доктрина, которая определяла характеристики Бога на основе абсолютной противоположности  свойств земного мира (земное смертно — Бог бессмертен; земное конечно — Бог бесконечен, и т.д.), а затем искала принципы, которые бы позволяли связать земное и божественное в некое единство. Так, в частности ссылки на божественное всемогущество послужили основанием для отказа от ряда ключевых аристотелевских положений и выработки качественно новых образов и представлений, которые способствовали формированию предпосылок новой механистической картины мира. К таким представлениям и образам можно отнести следующие.

Во-первых, допущение  существования пустоты, но пока не абстрактной, а лишь как нематериальной пространственности, пронизанной божественностью (поскольку Бог не только всемогущ, но и вездесущ, как считали схоласты).

Во-вторых, изменение  отношения к проблеме бесконечности  природы. Бесконечность природы все чаще рассматривается как позитивное, допустимое и очень желательное (с точки зрения религиозных ценностей) начало; оно как бы выражало такую атрибутивную характеристику Бога, как его всемогущество.

В-третьих, возникает  и представление о бесконечном прямолинейном движении как следствие образа бесконечного пространства.

В-четвертых, возникновение  идеи о возможности существования  бесконечно большого тела. Образ пространственной бесконечности постепенно перерастает  в образ вещественно-телесной бесконечности. При этом рассуждали примерно так: «Бог может создать все, в чем не содержится противоречия; в допущении бесконечно большого тела противоречия нет; значит, Бог может его создать». Такой ход мысли приводит к обсуждению представлений об актуальной и потенциальной бесконечности, к идее о том, что «во Вселенной нет центра, или он повсюду», и др.

В-пятых, допущение существования  среди движений небесных тел не только идеальных (равномерных, по окружности), соизмеримых между собой, но и  несоизмеримых. Иррациональность переносилась из земного мира в надлунный, божественный мир. В этом также виделись признаки творящей божественной силы: Бог способен творить новое повсюду и всегда. Исключение принципиального аристотелевского различия мира небесного и мира земного создавало предпосылки для интеграции физики, астрономии и математики.

Качественные сдвиги происходят также в кинематике и  динамике. В кинематике средневековые  схоласты вводят понятия «средняя скорость», «мгновенная скорость», «равноускоренное движение» (они его называли «униформно-дифформное»). Мгновенную скорость в данный момент они определяют как скорость, с какой стало бы двигаться тело, если бы с этого момента времени его движение стало равномерным. Постепенно вызревает понятие ускорения. Схоласты уже догадываются, что путь, пройденный телом при равноускоренном движении без начальной скорости за известный промежуток времени, равен пути, который пройдет это же тело за то же время с постоянной скоростью, равной средней скорости равноускоренного движения.

В эпоху позднего Средневековья  в динамике значительное развитие получила теория импетуса (лат. impetus — стремительность, напор), которая была мостом, соединявшим  динамику Аристотеля с динамикой  Галилея. Французский философ-схоласт  Жан Буридан (XIV в.) объяснял падение тел с точки зрения теории импетуса. Он считал, что при падении тел тяжесть запечатлевает в падающем теле импетус, поэтому и скорость его во время падения возрастает. Величина импетуса, по его мнению, определяется и скоростью, сообщенной телу, и «качеством материи» этого тела. Импетус расходуется в процессе движения на преодоление трения; когда импетус растрачивается, тело останавливается.

Аристотель считал главным  параметром для любого движения расстояние до конечной точки, а не расстояние, пройденное телом от начальной точки движения. Благодаря теории импетуса исследовательская мысль постепенно сосредоточивалась на расстоянии движущегося тела от начала движения: тело, падающее под действием импетуса, накапливает его все больше и больше, по мере того как отдаляется от исходного пункта. Эти выводы стали предпосылками для перехода от понятия импетуса к понятию инерции.

Кроме того, теория импетуса способствовала развитию и уточнению  понятия силы. Старое, античное и  средневековое, понятие силы благодаря теории импетуса в дальнейшем развитии физики раздвоилось на два понятия. Первое — то, что И. Ньютон называл «силой» (та), понимая под силой воздействие на тело, внешнее по отношению к движению этого тела. Второе — то, что Р. Декарт называл количеством движения, т.е. факторы процесса движения (mv), связанные с самим движущимся телом.

Все это постепенно готовило возникновение динамики Галилея .

1 См.: Гайденко В.П., Смирнов  Г.A. Западноевропейская наука в  средние века. Общие принципы  и учение о движении. М., 1989. Разд. III.

Алхимия как феномен средневековой культуры

Алхимия складывалась в  эпоху эллинизма на основе слияния  прикладной химии египтян с греческой  натурфилософией, мистикой и астрологией (золото соотносили с Солнцем, серебро  — с Луной, медь — с Венерой, и т.д.) (II—VI вв.) в александрийской культурной традиции, представляя собой форму ритуально-магического (герметического) искусства.

Алхимия — это самозабвенная  попытка найти способ получения  благородных металлов. Алхимики считали, что ртуть и сера разной чистоты, соединяясь в различных пропорциях, дают начало металлам, в том числе и благородным. В реализации алхимического рецепта предполагалось участие священных или мистических сил (частицы Бога или дьявола, надъестественного бытия, в котором проявления человеческого мира теряют свою силу), а средством обращения к этим силам было слово (заклинание, молитва) — необходимая сторона ритуала. Поэтому алхимический рецепт выступал одновременно и как действие, и как священнодействие.

В средневековой алхимии (ее расцвет пришелся на ХШ—XV вв.) выделялись две тенденции. Первая — это мистифицированная алхимия, ориентированная на химические превращения (в частности, ртути в золото) и в конечном счете на доказательство возможности человеческими усилиями осуществлять космические превращения (давать человеку могущество над духами, воскрешать из мертвого (палингенезия) и, наконец, искусственно создать одушевленное существо — андроида или гомункула). В русле этой тенденции арабские алхимики сформулировали идею «философского камня» — гипотетического вещества, ускорявшего «созревание» золота в недрах земли; это вещество заодно трактовалось и как эликсир жизни, исцеляющий болезни и дающий бессмертие.

Вторая тенденция была больше ориентирована на конкретную практическую технохимию. В этой области достижения алхимии несомненны. К ним следует отнести: открытие способов получения серной, соляной, азотной кислот, селитры, сплавов ртути с металлами, многих лекарственных веществ, создание химической посуды и др.

Деятельность алхимика опиралась на некоторую совокупность «теоретических» представлений  и образов. В их основе представление  о том, что исходное материальное начало — первичная материя —  хаотична, бесформенна и потенциально содержит в себе все тела, все минералы и металлы. Порожденные первоматерией тела уже не исчезают, но зато могут быть превращены друг в друга. Между первоматерией и отдельными порожденными ею материальными телами есть два промежуточных «звена».

Первое звено —  всеобщие качественные начала — мужское («сера») и женское («ртуть» или «меркурий»); в XV в. к ним добавили еще одно начало — «соль» (движение). При этом следует иметь в виду, что такие «названия ни в коем случае нельзя смешивать с общеупотребительными, так «сера» в металлах обозначает цвет, горючесть, твердость, способность соединяться с другими металлами, тогда как «меркурий» значит блеск, летучесть, плавкость, ковкость. Что же касается «соли», то этим именем обозначали принцип, соединяющий «серу» с «Меркурием», подобно жизненному началу, связывающему дух с телом» . Второе звено — это состояния первоэлементов: земля (твердое состояние тела), огонь (лучистое состояние), вода (жидкое состояние), воздух (газообразное состояние), квинтэссенция (эфирное состояние). Алхимики полагали, что в результате взаимодействия качественных начал и состояний первоэлементов можно осуществлять любые трансмутации веществ.

Среди алхимиков, наряду с шарлатанами и фальсификаторами, было немало искренне убежденных в  реальности всеобщей взаимопревращаемости веществ крупных мыслителей — Раймунд Луллий, Арнальдо де Виланова, Альберт Великий, Фома Аквин-ский, Бонавентура и др. Почти невозможно в Средневековье отделить друг от друга деятельность, связанную с химией, и деятельность, связанную с алхимией. Они переплетались самым теснейшим образом.

Особое отношение к  алхимии складывалось в системах светской и церковной власти. С  одной стороны, крупные феодалы  рассчитывали с помощью алхимии  поправить свое материальное положение  и потому преклонялись перед алхимией и ее «возможностями». С другой стороны, власть имущие к алхимии относились подозрительно. Так, римский император Диоклетиан в 296 г., опасаясь, что получение алхимиками золота ослабит его казну и экономику, приказал уничтожить все алхимические рукописи. По тем же причинам в 1317 г. папа Иоанн XXII предал алхимию анафеме. Но это не помогло, и еще много столетий (вплоть до середины XVIII в.) алхимия оставалась элементом европейской духовной культуры.

Религиозная трактовка происхождения человека

В области биологии Средневековье не дало новых идей. При этом многие античные достижения были либо утеряны, либо переинтерпретированы в религиозном духе. Особенно это касается таких мировоззренческих проблем, как происхождение жизни и происхождение человека. В рамках религиозного мировоззрения происхождение жизни и человека рассматривались как прямое, непосредственное творение их Богом. В той или иной форме этот взгляд характерен для всех трех мировых религий — христианства, ислама и буддизма.

«И создал Господь  Бог человека из праха земного и вдунул в лицо его дыхание жизни; и стал человек душою живою», — написано в библейской Книге Бытия. Примерно в таком же ключе трактует этот вопрос и ислам. Аллах (который, согласно Корану, имеет лицо, руки, глаза, восседает на престоле) слепил тело человека из глины, а затем одухотворил его: «...вдул в него от своего духа». «Бог создал вас и то, что вы делаете», — говорится в Коране.

В буддизме (с его сильной  установкой на поиски путей нравственного  самосознания и самосовершенствования) вопрос о происхождении человеческого общества так прямо не формулируется, поскольку материальный мир рассматривается как непрерывно творимый безначальным абсолютным сознанием — драхмами. Поэтому страдания мира и людей в нем безначальны. Но зато отдельный человек формируется на всех этапах (ниданах) своего роста под непосредственным влиянием сверхъестественного духа. Божественное сознание пронизывает душу человека еще на этапе его эмбрионального развития, а затем сопровождает его всю жизнь.

Религиозные представления о времени возникновения человека, а также о закономерностях развития человеческого общества были далеки от реальности. Так, христианская историософия относила начало существования человечества к 5509 г. до н.э. [1] Вся история человечества при этом делилась на два основных периода — «допотопный» и «послепотопный». Согласно библейскому рассказу, в допотопную эпоху в последний, заключительный, шестой день творения Бог создал из праха земного Адама, а затем Еву из ребра его, дал им возможность беспечно жить в саду Эдема — райской обители. Новое, «послепотопное» человечество произошло от единственного из «божественных» людей «допотопной» эпохи (т.е. прямых потомков Адама и Евы) — Ноя и его потомков, спасшихся во время потопа в ковчеге, и т.д. и т.п.

1 В России, например, вплоть до 1700 г. летосчисление велось от дня «сотворения мира», которым считалось 21 марта 5509 г. до н.э.

Интересно, что в Средневековье  религиозные догматы о сотворении человека Богом вполне уживались  с самыми невероятными вымыслами  о прошлом людей и о народах неведомых стран. Так, средневековые географы и хронисты всерьез принимали легенды о собакоголовых людях (киноцефалах), фанезийцах (т.е. людях, закутывавшихся в свои громадные уши, как в одеяла), кентаврах (людях с туловищем лошади), мантихорах (существах с лицом человека, туловищем льва и хвостом скорпиона) и др. Особенно были популярны сложившиеся еще в античности из мифологических источников рассказы о «чудесах Индии».

Что касается вопроса  о возникновении человечества и  его первоначальной истории, то в Средневековье считалось, что об этом все уже сказано в Библии. Попытки поставить под сомнение эту одну из основных догм христианства рассматривались как опаснейшая ересь и жестоко преследовались. Так, в 1450 г. на костре инквизиции был сожжен Самуил Сарс, высказавший догадку, что человечество гораздо древнее, чем об этом говорится в Библии. Религиозная концепция происхождения человека была влиятельным элементом общественного сознания в европейских странах вплоть до середины XIX в. Так, например, даже в начале XIX в. такой видный французский палеонтолог, как Жорж Кювье, из религиозных соображений отрицал существование ископаемого человека.