Александр Фомин - 10 гениев науки
«Спаривание, согласное с природой, бывает между животными однородными; однако оно происходит и у животных, близких по природе, но не одинаковых по виду, если по величине они схожи, а время беременности одинаково».
Согласно современной формулировке этого критерия, к одному виду относятся организмы, которые могут давать плодовитое потомство.
Аристотель также ввел сравнительный метод в эмбриологию. Изучая развитие различных организмов, он обнаружил сходство между зародышами разных животных. Он установил, что пол определяется на ранних этапах эмбрионального развития. Объяснил назначение плаценты и пуповины. Обнаружил сходство между процессами эмбрионального развития и регенерации (восстановления утраченных органов). Проследил момент образования и начало функционирования кровеносной системы у птиц — обнаружил биение сердца у куриного зародыша. Аристотель же установил, что некоторые виды акул размножаются с помощью настоящего живорождения: «откладывает яйца в собственное тело, где они крепятся особой плацентой». Это открытие долгое время вызывало у ученых смех и подтвердилось только в XIX веке. Ученый обнаружил также живорождение у некоторых змей.
В книге «О частях животных» Аристотель развивает идею о том, что от неживых тел к растениям, от растений к животным и человеку идет непрерывный ряд усложняющихся форм. Не нужно быть знатоком биологии, чтобы понять, что от этой мысли всего один шаг до эволюционных воззрений.
К Аристотелю восходит и учение о гомологичных и аналогичных органах[33]. Он писал: «У животных различных родов большая часть органов имеет различную форму. Одни сходны по положению и функции, а происхождения различного. Другие одной и той же природы, но различны по форме».
Вот еще одна важная мысль: «Природа не может направить один и тот же материал одновременно в различные места. Расщедрившись в одном направлении, она экономит в других. Изменение в одном органе вызывает перемены в другом».
В этой цитате исследователи обнаруживают сходство с законом корреляции органов, честь открытия которого принадлежит основателю палеонтологии Жоржу Кювье (1769–1832). На основании этого принципа Кювье по нескольким фрагментам скелета восстанавливал целостный образ вымерших животных.
Вообще о размахе анатомических исследований Аристотеля мы можем судить только косвенно. Известно, что к «Истории животных» прилагалась книга «Анатомия», которая до нас не дошла. Но по ссылкам самого Аристотеля и более поздних авторов можно предположить, что «Анатомия» состояла из 7 книг и содержала большое количество рисунков, изображающих животных и их отдельные органы.
Ученый интересовался и поведением животных (этологией). Он изучал перелеты птиц, миграцию рыб и млекопитающих, зимнюю спячку различных животных. Описал заботу о потомстве у сомов, самцы которых охраняют икру. Последнее сообщение считалось недостоверным вплоть до XIX века, когда оно полностью подтвердилось.
Аристотель занимался и анатомией. Он, например, открыл улитку — полость в височной кости, в которой находится внутреннее ухо. Также есть основания предполагать, что ученый уделял внимание и ботанике, однако его труды не дошли до наших дней. Но работу своего учителя в этой области дополнил Теофраст.
Конечно, при таком количестве разносторонних исследований невозможно было избежать ошибочных данных и теорий. Так, Аристотель писал, что количество зубов у мужчин и женщин отличается, что по артериям движется воздух, что мозг всегда холоден и его задача охлаждать кровь. Он считал возможным самозарождение жизни. Например, ученый полагал, что рыбы могут самопроизвольно зарождаться из морского ила. Гипотеза о возможности самопроизвольного зарождения жизни была полностью опровергнута только Луи Пастером во 2-й половине XIX века.
Можно смело сказать, что даже если бы Аристотель ограничил свои интересы только биологией, его вклад в развитие науки все равно трудно было бы переоценить. При этом надо учитывать, что до нашего времени дошли далеко не все труды Аристотеля, а какие-то находки он, возможно, просто не успел описать. Биологи и по сей день восхищаются масштабом исследований, проведенных ученым. Хвалу своему античному коллеге пели такие знаменитые ученые, как Кювье, Бюффон, Дарвин. Последний писал: «Я редко читал что-нибудь более меня заинтересовавшее. Линней и Кювье были двумя моими божествами, хотя и в весьма различных отношениях, а между тем они — простые школьники по сравнению со стариком Аристотелем».
Особенно важно, что отзыв этот принадлежит именно Чарлзу Дарвину, естествоиспытателю, который также отличается необыкновенной широтой научных интересов.
Сравнивая биологические исследования Аристотеля с его работами в других областях, можно смело сказать, что именно в биологии ученый наилучшим образом реализовал эмпирический подход к науке.
Физика. Математика
Говоря об этих областях знаний, мы остановимся не столько на каких-то конкретных достижениях Аристотеля и его последователей, сколько на самом подходе ученого к этим наукам.
Аристотель полагал, что у всех наук одна цель — постижение истины. Математика и «физика» движутся к истине своим способом. Математика рассматривает количественные аспекты вещи — «линии, углы, числа или что-нибудь из количественного, не поскольку это существующие вещи, а поскольку это есть нечто непрерывное в одном, двух или трех отношениях».
Аристотель хотел избавить число от идеалистической нагрузки. Он выступал против идеи Пифагора о том, что первоначалом и основой всего является «Число». Но при этом Аристотель частично лишил математику абстракции. Он отделил физику от математики и считал, что делать физические выводы на основе вычислений нельзя.
Само слово «физика» происходит от греческого слова «physis» — природа. Физику как науку Аристотель не выделял от философии, но уделял ей место второй философии. Физика «рассматривает свойства и начала вещей, поскольку эти же вещи находятся в движении». При этом ученый рассматривал понятие «движение» очень широко, как любое изменение, и выделял несколько его типов:
1. Возникновение и уничтожение (появление новых форм, благодаря существующим, причем формы могут становиться материей для форм более высокого порядка[34]).
2. Качественное изменение, изменение свойств.
3. Количественное изменение, увеличение и уменьшение, например рост живых существ.
4. Наконец, перемещение, движение в нашем понимании этого слова.
Парадоксально, но Аристотель, пропагандирующий или даже исповедующий эмпирический подход к познанию, имел практически чисто умозрительные представления о физическом мире. Многие физические законы он объяснял своими гипотетическими воззрениями на строение мира. Так, он считал, что каждый из 4 первоэлементов имеет свое естественное место: «огонь и воздух движутся к границе мира, а земля и вода — к середине. Крайние и наиболее чистые тела — это огонь и земля, средние же и более смешанные — вода и воздух».
Каждый из элементов стремится к своему естественному месту. Пламя поднимается вверх, воздух находится над водой, которая, в свою очередь, занимает промежуточное место между воздухом и землей. На основе этих воззрений Аристотель строит свою модель космоса, о которой мы расскажем ниже.
Также Аристотель ввел квинтэссенцию (дословно — пятый элемент), или эфир. Эфир неизменен: он не возникает и не может быть уничтожен. Из эфира образуется субстанция небесных сфер, на которых расположены небесные тела.
В рамках данной статьи мы не можем рассмотреть полную систему физических мировоззрений Аристотеля и поэтому остановимся только на некоторых его ошибочных чертах. Речь, прежде всего, пойдет о механике.
Аристотель считал, что вынужденные движения (перемещения в нашем понимании этого слова), такие как полет стрелы или камня, длятся только до тех пор, пока продолжается действие силы, породившей эти движения. Такое суждение вполне объяснимо. Ведь Аристотель не имел представления о законе инерции, вынуждающем тело двигаться вопреки силе сопротивления воздуха и описанным выше силам, приводящим к падению тел. По его мнению, как только действие силы прекращается, тело должно начать падать прямо на землю. Вот пример расхождения с эмпирическими данными: ведь Аристотель не мог не видеть, как на самом деле ведут себя летящие тела. Само же движение он объяснял так: стрела движется, так как слои воздуха продолжают сообщать ей силу тетивы.
Скорость движения падающих тел, по Аристотелю, зависит от их веса. Тяжелые тела падают быстрее, а легкие — медленнее. Только в конце XVI века это утверждение своим знаменитым опытом опроверг Галилей. Впрочем, заложив на рубеже XVI–XVII веков основы современной механики, Галилей показал несостоятельность многих физических теорий античного ученого. Несмотря на это, именно Аристотель первым попытался найти закономерности движения и тем самым основал механику.
