Н

Возникновение представления о пустом пространстве

овым моментом здесь является допущение существования пустоты (у пифагорейцев, например, мировое пространство считалось заполненным «эфиром»). Движущиеся в пустом бесконечном пространстве неделимые атомы, соединяясь друг с другом, образуют все предметы, тела и миры. Пустое бесконечное пространство Демокрита – это совершенно новый элемент картины мира, и его появление тесно связано с достижениями геометрии, развитие которой от Пифагора до Евклида шаг за шагом формировало представление о пустом пространстве, лишенном каких-либо чувственно осязаемых свойств. Известные «Начала» Евклида представляют собой изложение геометрии, которая и поныне известна под названием евклидовой. Она описывает метрические свойства бесконечного, трехмерного, пустого, однородного и изотропного пространства, которое современная наука называет евклидовым пространством. Уже в XVII веке понятие евклидова пространства явилось отправной точкой для введения Ньютоном концепции абсолютного пространства классической механики. Архимеду принадлежит формулировка еще одного характерного свойства евклидова пространства: «Из всех линий, имеющих одни и те же концы, прямая будет наименьшей». Другими словами, прямая линия в евклидовой геометрии является геодезической линией, то есть линией наименьшей длины. Евклидово пространство является плоским, то есть пространством с нулевой кривизной. Такое пространство является чистой протяженностью, лишенной материального содержания, вместилищем всех тел природы.

Следует также отметить, что, разрабатывая основы геометрии, Евклид заложил основы геометрической оптики, основным понятием в которой является прямолинейный световой луч. Правда, Евклид принимал, что световой луч исходит из глаза (зрительный луч), но для геометрических построений это не имело существенного значения. Евклид знал закон отражения и фокусирующее действие вогнутого сферического зеркала, хотя точного положения фокуса определить ещё не мог.

К

Космос как гармония чисел

роме понятия материи в античной философии были сформулированы и другие общие идеи, послужившие впоследствии руководящими принципами в развитии физической науки. Одной из таких идей была идея о существовании строгих количественных закономерностей, которым подчиняются явления природы, и, соответственно, о необходимости применения математических методов в естественнонаучных исследованиях. Эта идея была выдвинута представителями школы Пифагора. В отличие от философов милетской школы, которые объясняли всеобщее единство явлений природы на основе некоторого вещественного, материального начала, пифагорейцы предположили, что в основе всех вещей и явлений лежит число, а Вселенная есть гармония чисел. Безусловно, философская система пифагорейцев имела мистический характер, они обожествляли числа, искали в их сочетаниях тайный смысл. Но развитие их идеи о существовании определенных законов, которым подчиняются числа, впоследствии привело к созданию строгих математических теорий, количественно описывающих физические явления.

Перенос акцента на роль чисел при построении картины мира наложил отпечаток и на представления пифагорейцев о строении материи. Как и Эмпедокл, Пифагор считал, что все материальные тела состоят из пяти элементов: земли, воды, воздуха, огня и эфира. Но, в отличие от более позднего учения Эмпедокла, Пифагор положил, что элементы, в свою очередь, состоят из пяти геометрических фигур. Эта идея была в дальнейшем воспринята и развита Платоном, который, следуя Пифагору, считал все тела состоящими из пяти элементов, образованных из геометрических фигур. При этом сами геометрические фигуры он рассматривал, как состоящие из двух треугольников: прямоугольного равнобедренного и равностороннего. Фактически, Платон заимствовал у атомистов идею о дискретном строении вещества, но лишил ее какой-либо материальности. Учение Пифагора и Платона о строении вещества из геометрических фигур позволило В. Гейзенбергу утверждать, что Платон смог предвосхитить представления об элементарных частицах, сформировавшиеся в XX веке в квантовой физике: «Элементарные частицы, о которых говорится в диалоге Платона «Тимей», это, в конце концов, не материя, а математические формы. … В современной квантовой теории едва ли приходится сомневаться в том, что элементарные частицы, в конечном счете, суть математические формы, только гораздо более сложной и абстрактной природы».