Особое
место в периоде древних цивилизаций занимает астрономия
- ей было суждено было оставаться королевой наук (хотя
и тесно связанной с теологией) в
течение четырех тысяч лет. Непосредственная
связь астрономии с религией придала ей ритуальность,
что, в свою очередь, дало толчок развитию математики.
Так, например, китайские ученые на самом
раннем этапе развития китайской цивилизации
создали календарь и карту звездного неба.
Поскольку изменения на небесах предсказывали
значительные события на Земле (китайцы считали
Вселенную огромным организмом, в котором все
связано), то астрономия и астрология были
включены в государственную систему на заре
существования китайского государства во 2 тыс до н. э. С развитием бюрократии
для поддержания определенного порядка возникла
необходимость в точном календаре. Результатом
этого стала система астрономических наблюдений
и записей, не имеющая аналогов в мире. Благодаря
этой системе в наши дни были созданы каталоги
звездного неба и получены данные о
созвездиях и затмениях, имевших место
тысячелетия тому назад.
Другие науки также
уделяли внимание практическим нуждам.
Наличие закономерностей рассматривалось как
аксиома, и поэтому считалось, что они должны
присутствовать во всем, а задача человека найти
эти закономерности, описать и научиться
извлекать из них выгоду. Развитие химии
(скорее алхимии), медицины, геологии,
географии и техники
поощрялось государством, и эти науки процветали
в то время. Высокий уровень практических знаний
на протяжении многих веков позволял Китаю
решать задачи на таком уровне, который страны
Запада достигли лишь в эпоху
Возрождения.
О развитии науки в Индии
нам известно гораздо меньше, поскольку этой
проблемой занимались немногие исследователи.
Известно, что в Индии астрономия
изучалась для составления календарей,
определяющих те или иные даты в практических и
религиозных целях. Движению Луны и Солнца
уделялось главное внимание, а неподвижные звезды
рассматривались лишь как фон для их движения.
Больших успехов достигли и индийские математики.
Особенно это касается геометрии и алгебры.
Развитие последней, несомненно, стимулировалось
наличием в Индии гибкой системы исчисления,
которая впоследствии стала известна на Западе
под названием арабских цифр. Несмотря
на эти достижения индийская научная мысль была в
первую очередь философской и
"потусторонней". Она уделяла больше
внимания уходу от реального мира, чем его
пониманию.
Индейцы майя в Центральной Америке,
независимо от Китая, Индии и других культур
Европы и Азии, базируясь на достижениях более древних
цивилизаций, создали общество со сложной
структурой, в котором особую роль играли астрономия
и астрология. Появление календаря у
майя, как и у других народов, имело практическое и
религиозное значение. Особую важность
представляли солнечные и лунные затмения, а
также положение такой яркой звезды, как Венера.
Нам неизвестны имена выдающихся математиков,
связанных с астрономическими исследованиями, но
календарь майя был оригинальным в своем роде и
основывался на точных наблюдениях.
В Египте и Месопотамии
- двух колыбелях западной цивилизации -
наблюдались совершенно отличные друг от друга
ситуации. В Египте, как и в Китае,
господствовало понятие о высшем космическом
порядке, определяемом волей многочисленных
благожелательных богов. Но в отличие от
Китая, для географического положения которого
характерны наводнения, землетрясения и сильные
ураганы, уничтожающие урожай, природные условия
в Египте были гораздо спокойнее. Египтяне не
верили, что жизнь заканчивается смертью, и
поэтому их интеллектуальные и физические усилия
были затрачены на то, чтобы сохранить жизнь после
смерти. Доказательством этому служит система их
религиозных взглядов а также сооруженные ими пирамиды.
Наука в такой атмосфере не могла процветать. На
все важные вопросы ответы давала религия, и
поэтому египтяне не перегружали себя
размышлениями о Вселенной.
Звезды и планеты для них
имели скорее астрологическое значение,
поскольку считалось, что крупнейшие небесные
тела управляют земной жизнью. На основании этого пять
планет, Солнце и Луна устанавливали семидневную
неделю. Однако в области астрономии
производились лишь календарные исчисления,
необходимые для прогнозирования ежегодных разливов
Нила. Для этого не требовалось глубоких
знаний математики, и, соответственно, эта наука
не имела большого значения.
Ситуация же в Месопотамии
больше напоминала Китай. Жизнь здесь в такой же
степени зависела от двух великих рек - Тигра
и Евфрата, как жизнь Китая от рек Хуанхе
и Янцзы. Земля здесь была сухой и твердой и
начинала давать урожаи только при интенсивном
поливе и ирригации. Бури, вредные насекомые,
наводнения и частые набеги иноземцев делали
жизнь в этой местности довольно опасной. Для
создания стабильного общества требовались как
высокие технические навыки, например, для
создания гидротехнических сооружений,
так и возможности противостоять разрушительным
силам. Последние ассоциировались с
могущественными и справедливыми богами, которые
играли главенствующую роль в религиозном учении
Месопотамии. Центрами равнинных городов
являлись храмы, а духовенство,
служившее в них, должно было также планировать и
основные общественные работы
(сооружение каналов, дамб и ирригационных
систем, распределение городских
ресурсов между горожанами).
В таких условиях
интенсивно развивались математика и астрономия.
Система счисления, возможно, выросшая из системы
мер веса и денежной системы, имела в основе число 60
(именно в древней Месопотамии зародилась система
угловых градусов, минут и секунд)
и применялась в практической арифметике.
Небеса были "жилищем" богов, и поскольку
считалось, что небесные явления влияют на земные
катаклизмы, то за небом велись постоянные
наблюдения, а результаты их записывались. Эти
практические занятия дали начало, в первую
очередь, высокоразвитой математической
науке, а несколько столетий позже и описательной
астрономии, которая долгое время не
имела аналогов в мире.
Нам неизвестны причины,
по которым древние математики занимались
проблемами, выходящими за рамки практических
задач. Возможно, это была интеллектуальная игра
(а мы знаем из истории, как велика роль таких игр
для развития научной мысли), которая привела их к
истокам теоретической алгебры.
До нас дошли письменные источники, датируемые 1700 г. до н.э., которые свидетельствуют
об удивительных достижениях математической
мысли. Вавилонские математики были хорошо
знакомы с пифагоровой зависимостью и
постоянно ее применяли. Они умели решать простые квадратные
уравнения и даже задачи со сложными
процентами с использованием экспонентов.
Примерно через тысячу лет, что
подтверждается письменными источниками, эти
достижения были использованы для создания
подробного математического описания
астрономических явлений.