Загадочные разрывы в развитии науки

 

В истории науки и техники имеются странные разрывы: достижения как бы исчезают, забываются на длительное время, иногда на сотни лет, а потом появляются снова, притом нередко в более примитивной  форме, чем они были известны раньше.

 

Вавилонская математика

Известны две большие группы клинописных математических текстов, одна из них относится к Старовавилонскому периоду (усл. –1700 г.), другая – к периоду Селевкидов (усл. –300 г.). Между ними перерыв в полторы тысячи лет. При этом отличия одной группы от другой незначительны, единственное нововведение за полторы тысячи лет – появление знака для нуля. Возникает вопрос: как передавалась эта математика; где она была; почему не развивалась?

Часть этого провала (–VI - –III вв.) приходится на время возникновения и развития греческой математики, многие методы и задачи которой были взяты из математики Вавилона. Однако все равно остаётся загадочный разрыв в развитии (или хотя бы только поддержании знаний) математики в регионе Вавилонии от времён Хаммурапи (–1700 г.) до Пифагора (–550 г.)

Компас

История открытия компаса туманна и уходит вглубь времён. Из античности дошло сообщение о гиперборейце Абарисе, который имел некую "стрелу", указывавшую путь. О магните писали Лукреций, Плиний.

В древнекитайском сочинения "Люйши чуньцю", написанном/ отредактированном Люй Бувэем, сановником императора Цинь Шихуанди (–III в.), упоминалось что "магнит притягивает железо". Историк географии Р.Хенниг считал, что китайцы узнали свойства магнита от скифов Центральной Азии, с которыми они контактировали.

После этого в европейских источниках, как и в китайских, о магните или компасе странным образом ничего не говорилось почти тысячу лет.

На рубеже XI - XII вв. свойства магнита – прочно забытые со времён Плиния и Лукреция – вновь стали известны в Европе. Около 1180 года Александр Некам упомянул о магните в своей книге "О природе вещей" (De Naturis Rerum). "Когда они (моряки) не могут видеть солнца в туманную погоду или ночью и не могут сказать, в каком направлении идёт их судно, они помещают иглу на магнит, которая вращается до тех пор, пора не остановится, показывая на север". Около 1258 года Роджер Бэкон показал "чёрный камень, называвшийся магнитом" Брунетто Латини, наставнику Данте, посетившему Бэкона в Оксфорде. Латини писал: "Если натереть им иглу и, привязав к верёвке, опустить в воду, то он будет показывать на Полярную звезду. С её помо­щью моряки могут ночью правильно направлять свой корабль… Это открытие, столь полезное для путешествий по морю, до сих пор не использовалось, потому что ни один капитан не осмеливался его применять, опасаясь быть сочтённым за колдуна, как и моряки не осмелились бы плыть под его началом в случае если бы он использовал инструмент, движимый дьявольской силой". В 1269 году Пьер де Марикур (Пьер Перегрин) в работе "Послание о магните" впервые подробно описал свойства и методы применения магнита; указал, что магнит имеет полюса; что разные полюса магнита притягиваются, а одинаковые отталкиваются; что при разделении магнита образуется два других с противоположной полярностью в месте раздела и т.д.

Первое использование компаса в навигации приписывается морякам коммерческой итальянской республики Амальфи и относится к XIII веку. Возможно, кто-то из моряков поместил магнитную иглу в коробку и соединил её с картой направлений.

Примерно на рубеже XI - XII вв. компас стал применяться в мореплавании и в Китае. Впрочем, в китайских документах, относимых к тому времени, знание свойств магнитной иглы приписывалось иностранным морякам.

Измерение широты и долготы

Античные источники сообщали, что древнегреческие географы и опытные путешественники уверенно находили широту местности. Так, Пифей из Массилии, который в –IV веке доплыл до Англии, определял широту мест, в которых он побывал с точностью до 15'. Птолемей (+II в.), привёдший в своей работе список широт и долгот разных пунктов, основывался на измерениях, сделанных его предшественниками.

Развитие в античности методов математической астрономии, создание каталогов звёзд (для которых измерялись широта и долгота) Гиппархом и Птолемеем, содействовало и развитию картографии. Так, для измерения широты звёзд использовалась астролябия, известная уже Птолемею; при этом точность измерений достигала 15'. Астролябия могла быть использована и для измерения географической широты местности, по положению (высоте) Солнца. Зная эту высоту в полдень в одном месте и определив её в полдень в другом, можно было найти разность широт этих мест. Астролябия была, якобы, хорошо известна в Александрийской школе (Синезий, Теон, Филопон,…), в V-VI вв. перешла к сирийцам (Сергий Решайнский, Север Себохт,…), затем, при их посредничестве, попала к учёным халифата (ал Фазари, ал Хорезми, ал Фергани, ал Астурлаби, Бируни, …).

Не позднее XII века астролябия стала "снова известна" в Европе: в тогдашней Испании были переведены астрономические работы Птолемея и арабоязычных авторов. Трактат об астролябии написал Аделард из Бата (XII в.); с ней работал И. Мюллер- Региомонтан (1436- 76 гг.).

Широта определялась в средневековой Европе с помощью астролябии. Однако ещё в конце XV века при этом допускались ошибки в 10-15о. Например, Бартоломеу Диаш, впервые обогнувший мыс Доброй Надежды (1488 г.), ошибся в определении его широты на 11о. А "специалист по астролябии" Мартин Бехайм, обучавший работе с этим прибором португальских моряков, ошибся при измерении широты устья Конго в 1485 году на 16-17о! Если вспомнить, что в античности (у Пифея (–IV в.), Птолемея (+II в.)) ошибка при измерении широты была порядка ¼ градуса, регресс представляется очевидным.

Методов определения долготы на море в XIV - XV вв. вообще не было.

Географические карты

          Составление первых географических карт приписывалось в античности Эратосфену (II в.), Гиппарху (+I в.), Марину Тирскому (+II в.). Птолемей (+II в.) в работе "География" привёл широты и долготы примерно 8 тыс. пунктов и, как предполагается, сопроводил свой труд картами, которые, однако, не сохранились и только реконструировались при издании его книги в Европе в XV веке. Собственно, и сама птолемеевская "География" в средневековом латиноязычном мире "странным образом"[1] была неизвестна. Только в начале эпохи Возрождения гуманист Якопо д'Анджело, побывав в Византии, получил экземпляр этой работы и в 1410 году перевел её на латынь.

          Наиболее известные карты XIV - XV вв. были составлены итальянцами, лучшими мореходами того времени. К 1306 г. относилась карта Весконте; 1320 г. – карта Санудо; 1351 г. – Атлас Медичи (Флоренция); 1367 г. – карта братьев Пиццигано (Венеция). Несколько относительно хороших карт было изготовлено на Мальорке: карта Дульсерта 1339 г.; Каталонская карта мира 1375 г. Принц Педру, брат Генриха, в 1416- 28 гг. путешествовавший по Европе и Западной Азии, доставил из Италии (или Дании) копию карты космографа Клавдия Клавуса.

По сравнению с тысячелетней давности птолемеевскими средневековые карты выглядели убого. В "Географии" Птолемея для географических пунктов были приведены широты и долготы, относительно точные. На средневековых картах не было ни широт, ни долгот.

 



[1] Taylor E. "Tudor Geography", L., 1953.