Элементы естественных знаний, знаний в области естественных наук, накапливались постепенно в процессе практической деятельности человека и формировались большей частью исходя из потребностей этой практической жизни, не становясь самодостаточным предметом деятельности. Выделяться из практической деятельности эти элементы начали в наиболее организованных обществах, сформировавших государственную и религиозную структуру и освоивших письменность: Шумер и Древний Вавилон, Древние Египет, Индия, Китай. Чтобы понять, почему одни моменты естествознания появляются ранее других, вспомним, области деятельности, знакомые человеку той эпохи:
- сельское хозяйство, включая земледелие и скотоводство;
- строительство, включая культовое;
- металлургия, керамика и прочие ремесла;
- военное дело, мореплавание, торговля;
- управление государством, обществом, политика;
- религия и магия.
Рассмотрим вопрос: развитие каких наук стимулируют эти занятия?
1. Развитие сельского хозяйства требует развития соответствующей сельскохозяйственной техники. Однако от развития последней до обобщений механики слишком долгий период, чтобы всерьез рассматривать генезис механики из, скажем, потребностей земледелия. Хотя практическая механика, несомненно, развивалась в это время. Например, можно проследить появление из примитивной древнейшей зернотерки, через зерновую мельницу (жернова) водяной мельницы (V-III вв. до н.э.) – первой машины в мировой истории.
2. Ирригационные работы в Древнем Вавилоне и Египте требовали знания практической гидравлики. Управление разливом рек, орошение полей при помощи каналов, учет распределяемой воды развивает элементы математики. Первые водоподъемные приспособления – ворот, на барабан которого был намотан канат, несущий сосуд для воды; «журавль» – древнейшие предки кранов и большинства подъемных приспособлений и машин.
3. Специфические климатические условия Египта и Вавилона, жесткое государственное регулирование производства диктовали необходимость разработки точного календаря, счета времени, а отсюда – астрономических познаний. Египтяне разработали календарь, состоящий из 12-ти месяцев по 30 дней и 5-ти дополнительных дней в году. Месяц был разделен на 3 десятидневки, сутки на 24 часа: 12 дневных часов и 12 ночных (величина часа была не постоянной, а менялась со временем года). Ботаника и биология еще долго не выделялись из сельскохозяйственной практики. Первые начатки этих наук появились только у греков.
4. Строительство, особенно грандиозное государственное и культовое требовали, по крайней мере, эмпирических знаний строительной механики и статики, а также геометрии. Древний Восток был хорошо знаком с такими механическими орудиями как рычаг и клин. На сооружение пирамиды Хеопса пошло 23300000 каменных глыб, средний вес которых равен 2,5 тонны. При сооружении храмов, колоссальных статуй и обелисков вес отдельных глыб достигал десятков и даже сотен тонн. Такие глыбы доставлялись из каменоломен на специальных салазках. В каменоломнях для отрыва каменных глыб от породы служил клин. Подъем тяжестей осуществлялся с помощью наклонных плоскостей. Например, наклонная дорога к пирамиде Хефрена имела подъем 45,8 м и длину 494,6 м. Следовательно, угол наклона к горизонту составлял 5,3 градуса, и выигрыш в силе при поднятии тяжести на эту высоту был значительным. Для облицовки и подгонки камней, а возможно и при подъеме их со ступеньки на ступеньку, применялись качалки. Для поднятия и горизонтального перемещения каменных глыб служил также рычаг.
К началу последнего тысячелетия до н.э. народам Средиземноморья были достаточно хорошо известны те пять простейших подъемных приспособлений, которые впоследствии получили название простых машин: рычаг, блок, ворот, клин, наклонная плоскость. Однако до нас не дошел ни один древнеегипетский или вавилонский текст с описанием действия подобных машин, результаты практического опыта, видимо, не подвергались теоретической обработке. Строительство больших и сложных сооружений диктовало необходимость знаний в области геометрии, вычислении площадей, объемов, которое впервые выделилось в теоретическом виде. Для развития строительной механики необходимо знание свойств материалов, материаловедение. Древний Восток хорошо знал, умел получать очень высокого качества кирпич (в том числе обожженный и глазурованный), черепицу, известь, цемент.
5. В древности (еще до греков) было известно 7 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, ртуть, железо, а также сплавы между ними: бронзы (медь с мышьяком, оловом или свинцом) и латуни (медь с цинком). Цинк и мышьяк использовали в виде соединений. Существовала и соответствующая техника для плавки металлов: печи, кузнечные мехи и древесный уголь как горючее, что позволяло достигнуть температуры 1500 0С для плавления железа. Разнообразие керамики, производимой древними мастерами, позволило, в частности, археологии в будущем стать почти точной наукой. В Египте варили стекло, причем разноцветное, с применением разнообразных пигментов-красителей. Широкой гамме пигментов и красок, применявшихся в различных областях древнего мастерства, позавидует современный колорист. Наблюдения над изменениями природных веществ в ремесленной практике, наверное, послужили основой для рассуждений о первооснове материи у греческих физиков. Некоторые механизмы, применяемые ремесленниками, чуть ли не до сей поры, изобретены в глубокой древности. Например, токарный станок (конечно, ручной, деревообрабатывающий), прялка.
6. Нет нужды долго распространяться о влиянии торговли, мореплавания, военного дела на процесс возникновения научных знаний. Отметим только, что даже простейшие виды оружия должны делаться с интуитивным знанием их механических свойств. В конструкции стрелы и метательного копья (дротика) уже заложено неявное понятие об устойчивости движения, а в булаве и боевом топоре – оценка значения силы удара. В изобретении пращи и лука со стрелами проявилось осознание зависимости между дальностью полета и силой броска. В целом, уровень развития техники в военном деле был значительно выше, чем в сельском хозяйстве, особенно в Греции и Риме. Мореплавание стимулировало развитие той же астрономии для координации во времени и пространстве, техники строительства судов, гидростатики и многого другого. Торговля способствовала распространению технических знаний. Кроме того, свойство рычага – основы любых весов было известно задолго до греческих механиков - статиков. Следует отметить, что в отличие от сельского хозяйства и даже ремесла, эти области деятельности были привилегией свободных людей.
7. Управление государством требовало учета и распределения продуктов, платы, рабочего времени, особенно, в восточных обществах. Для этого были нужны хотя бы начатки арифметики. Иногда (Вавилон) государственные нужды требовали знаний астрономии. Письменность, сыгравшая важнейшую роль в становлении научных знаний – во многом продукт государства.
8. Взаимоотношения религии и зарождающихся наук предмет особого глубокого и отдельного исследования. В качестве примера укажем лишь, что связь между звездными небом и мифологией египтян очень тесная и прямая, а потому развитие астрономии и календаря диктовалось не только нуждами сельского хозяйства.
Постараемся просуммировать сведения о том, что было выделено на Древнем Востоке как теоретическое знание.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему