Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки

Эта цитата взята из сочинения «Механические проблемы», ранее приписывавшегося Аристотелю. Однако анализ показывает его позднейшее происхождение. Но Архимеда, воспитанного с юности в принципах Аристотеля и впитавшего в себя уважение к безупречной строгости «Начал», не могла удовлетворить ни эта мистическая болтовня о таинственной силе круга, ни рассуждения самого Аристотеля: «Для равновесия необходимо, чтобы на вес, приложенный в конце каждого плеча, действовала одна и та же сила» («О небе») или «Скорость меньшего тела так относится к скорости большего, как большее к меньшему» (там же). Из этих высказываний, а ничего более определённого у Аристотеля нет, можно заключить о том, что он знал принцип рычага, но понимал в этом случае под термином «сила» то, что мы сейчас называем «моментом», то есть произведение силы на длину плеча. Он, по-видимому, представлял себе и роль импульса при движении рычага, но не сумел описать этого в духе своих собственных требований к научному изложению.

А Архимед сумел.

Он создаёт теорию рычага, удовлетворяющую всем требованиям аристотелевой логики и построенную аналогично «Началам». Мы узнаём об этом из первой части первой из дошедших до нас книг Архимеда «О равновесии плоских тел».

Книга начинается с формулировки ряда постулатов, взятых непосредственно из опыта. Они столь же безупречны, как постулаты Евклида, и сохраняют силу до наших дней. Приведём для примера первый из них:

«Равные веса, находящиеся на равных расстояниях от точки опоры, находятся в равновесии, а равные веса, находящиеся на неравных расстояниях, не находятся в равновесии, но перевес происходит в сторону того веса, который находится на большем расстоянии».

Следует отметить, что Архимед в этом труде пользуется понятием центра тяжести, нигде не давая ему определения. Исходя из других работ Архимеда, где он, используя готовые результаты, всегда указывает их автора, а если автор не указан, то это его собственный ранний результат, можно считать, что определение центра тяжести дано в утраченной книге «О рычагах». Об этом прямо сказано в книге Архимеда «О квадратуре параболы». В других источниках упоминаются ещё два не дошедших до нас сочинения Архимеда — «О равновесии» и «О призмах и цилиндрах».

Возможно, что в первом из них Архимед рассматривал проблему центра тяжести, являющуюся основой учения о равновесии.

Вслед за формулировкой постулатов Архимед в строгом стиле Евклида доказывает ряд теорем, заключающих в себе начальные положения статики — нового, созданного им раздела механики. При доказательствах он применяет традиционные методы, неуязвимые для возможных критиков.

Архимед публикует свой труд. Значит, он им удовлетворён.

Он переходит к следующему объекту — балке. Но балка оказывается слишком сложным элементом для анализа,

и эта задача решена Архимедом не безупречно. Рычаг был первой и единственной полной победой на пути создания науки, которая сегодня входит во все программы технических вузов под названием «теория механизмов и машин».

Даже её простейшая часть — статика была труднодоступной античному учёному, а динамика — наука о движении — в то время ещё не существовала. Архимеду не удаётся создать теорию механизмов и машин. Но он не сомневается в возможности реализовать своё намерение. Он уверен в том, что механика может стать и станет полноценно аргументированной наукой. Решение задачи о рычаге — лишь первый шаг. Законы рычага столь надёжно обоснованы геометрически, что Архимед решается сделать следующий шаг — создаёт на этой основе новый, непривычный для современников, но весьма продуктивный метод решения геометрических задач. Перечитайте первый постулат о работе рычага. При некотором воображении эта сбалансированная система — грузы, подвешенные к двум плечам рычага, — представляет как бы материализованные треугольники. Они равновелики, если плечи и грузы одинаковы, их можно изменять, изменяя плечи и грузы. Основываясь на полученных и доказанных им законах рычага и связав их со свойствами треугольников, Архимед разрабатывает метод определения площадей и объёмов самых разных фигур, сводя их к ряду треугольников, сходных с теми, что дают при работе рычаги.

По существу, Архимед связал между собой два мира: механику — мир, движущийся в пространстве, и геометрию — застывший на бумаге. Он почувствовал их глубокое внутреннее единство, понял, что одни и те же законы гармонии превращают скопище разных деталей в механизм, а скопище точек и линий — в определённую геометрическую фигуру.

Такое мироощущение открывало небывалые возможности для созидания «второй природы» — техники! Это было замечательной находкой Архимеда.