Достижения древних цивилизаций
Древние цивилизации достигли высокого уровня технического развития, и новые находки учёных постоянно расширяют наши представления о технических возможностях древних. Многие технологии древности дошли до наших дней почти в неизменном виде, другие были забыты и открыты заново значительно позже, но остались и неразгаданные тайны — например, достоверно не известно, как строились египетские пирамиды или Стоунхендж в Англии.
Строительство
В IV тыс. до н.э. в Англии был построен Стоунхендж — самый большой мегалит, погребальное и культовое сооружение из огромных каменных плит (ок. 25 т), держащихся друг на друге благодаря своему весу. В III тыс. в Египте из отлично обработанных камней на связующем растворе строятся пирамиды, а простые жилища возводятся из искусственного строительного материала — из необожжённого кирпича-сырца.
В Шумере с III тыс. до н. э. из кирпича-сырца строят громадные ступенчатые храмы — зиккураты, а облицовывают их уже обожжённым кирпичом. Расцвет строительства из обожжённого кирпича — городские стены до 12 м толщиной, храмы и дворцы Вавилона, возведённые в VII-V вв. до н. э. и украшенные рельефной глазурованной плиткой. В Греции в это время складываются архитектурные ордера. Значительный шаг в строительстве — появление римского бетона, позволяющего возводить монолитные стены и своды — подобная технология монолитного строительства получила второе раждение в наши дни.
Гидротехника
Люди древности преобразовывали природу — проводили через засушливые земли сеть оросительных каналов, которые наполнялись водой удалённых рек, строили водохранилища, где накапливали воду на случай засухи. Для создания водохранилищ реки перегораживали гидротехническими сооружениями — дамбами (плотинами). Самая древняя дамба Садд-эль-Кафара построена в Египте на рубеже III-II тыс. до н. э. Она представляла собой две каменных стены длиной 111 м и высотой до 12 м, пространство меж которыми было заполнено камнями и щебнем. Дамба перегораживала крупную реку и образовывала водохранилище объёмом более 2 млн м3. В Древнем Риме строили бетонные плотины, например в I в. была построена дамба Прозерпина длиной свыше 400 м и высотой до 4,5 м. Римляне с помощью дамб также сдерживали разливы рек, препятствуя затоплениям, а по гребням дамб, как по мостам, прокладывали дороги.
Свет и тепло
Главным источником света оставалась масляная лампа. За такими лампами приходилось следить, доливая выгоравшее масло и подтягивая быстро сгоравший фитиль, так чтобы его кончик оставался над поверхностью масла. Единственным усовершенствованием масляной лампы было придуманное Героном устройство для автоматической подачи фитиля, где была впервые применена зубчатая рейка (реечная передача).
В Римской империи простые дома отапливались очагами и печами, а богатые виллы, дворцы и общественные бани (термы) примерно с I в. до н. э. отапливали гипокаусты. Гипокауст — это система отопления, состоящая из печи, обычно расположенной вне здания, от которой отходили каналы и трубы, проводившие тёплый воздух под пол и в стены. С падением Римской империи эта технология отопления постепенно забылась. Но идею обогревать помещение через пол недавно возродили в системе отопления «тёплый пол».
Химическая практика
Химия — естественная наука, изучающая состав и свойства веществ. Работая с керамикой, стеклом, красителями тканей, дубильными веществами для выделки кож, изготавливая лекарства и косметику, люди древности на практике узнавали свойства разных веществ. Древним были известны 7 чистых металлов: благородные металлы золото и серебро и неблагородные металлы — медь, свинец, олово, железо и ртуть, а в составе минералов — мышьяк, цинк и висмут. Медики знали об антисептических (обеззараживающих) свойствах свинца и серебра, о ядовитости ртути и мышьяка.
В Древнем Египте освоили очищение золота от других металлов путём нагревания его со свинцом, оловом, солью и даже с ячменными отрубями. В Риме уже в I в. золото очищали, смачивая ртутью измельчённую золотосодержащую руду. Золото соединялось с ртутью, образуя на её поверхности тонкую плёнку — амальгаму. Амальгаму снимали и нагревали, летучая ртуть испарялась, оставляя чистое золото.
Рождение алхимии
Накопленные практические знания пытались систематизировать греческие учёные — натурфилософы. Эпидокл, Платон и Аристотель выдвинули теорию о четырёх основных элементах (стихиях) — воде, воздухе, огне и земле, из комбинаций которых, по их мнению, состояли все вещества в природе. Если все вещества состоят из одинаковых элементов, то, изменив соотношение этих элементов в одном веществе, можно получить другое.
Так, во II в. в Александрии возникло учение о трансмутации металлов — превращении одного металла в другой. Сторонники этого учения, названные впоследствии алхимиками, пользуясь уже выработанными приёмами работы с металлами и другими веществами, искали философский камень — вещество, способствующее превращению неблагородных металлов в золото. Они держали свои опыты в тайне, соединяя науку с мистикой. Экспериментируя с разными веществами в поисках мифического философского камня, алхимики сделали массу открытий и подготовили рождение химии как науки.
Когда биологии ещё не было
Садоводы, земледельцы, лекари-травники, скотоводы, охотники, рыбаки, птицеловы, пчеловоды, постоянно наблюдающие животный и растительный мир, получали знания о живой природе, открывали новые виды животных и растений, изучали их особенности. Земледельцы из опыта поняли, что, отбирая лучшие семена для посева, можно вывести растения плодоноснее дикорастущих. Скотоводы для получения потомства скрещивали животных, имеющих наиболее полезные человеку свойства, и вывели породы длинношёрстных овец, дойных коров, тучных свиней, быстроногих лошадей, не похожих на своих диких предков.
Одну из первых попыток систематизировать знания о живой природе предпринял Аристотель, написав в 330-е гг. до н. э. «Историю животных». Аристотель разделил живую природу на мир растений и мир животных. Описав многие виды животных, он разделил их на бескровных (насекомые, моллюски, черви, пауки, ракообразные и т. д.) и тех, кто имеет кровь, — четвероногих (звери), двуногих (птицы) и безногих (рыбы).
Аристотель считал, что всё живое неизменно с момента своего возникновения, однако более совершенные, более «одушевлённые» животные появились позже менее «одушевлённых», примитивных видов. Выстроив иерархическую «лестницу существ», восходящую от низших видов к высшим, Аристотель не только заложил основы классификации природы, но и предвосхитил появление теории эволюции.
Отцом ботаники, науки о растениях, считают древнегреческого философа Теофраста (ок 370 г. до н. э. — 288/285 г. до н. э.).
В его трудах «История растений» и «Причины растений» описаны 500 видов растений, собраны все знания об их свойствах и выращивании, сделана попытка классифицировать растения.
Храмовая медицина
Принято считать, что медицина зародилась в Древнем Египте. Врачеванием там занимались жрецы при храмах, получавшие дарованные богами знания в закрытых школах и хранящие их в секрете от непосвящённых. Изучая свойства растений и минералов, египтяне приготовляли на их основе лекарства.
Папирус Эберса XVI в. до н. э. содержит более 900 рецептов лекарств. Традиция бальзамирования усопших помогла жрецам изучить особенности строения человеческого тела — анатомию. Жрецы-бальзамировщики умели составлять консервирующие составы из трав и минералов, сохранявшие тела покойных нетленными на протяжении веков.
Индийская хирургия
Больших успехов в изучении анатомии достигли в Древней Индии, где врачам разрешали вскрывать трупы для исследований. Древнеиндийский медик Сушрута (предположительно I—II вв.) описал сотни человеческих костей, мышц, суставов и сосудов. В медицинском трактате Сушрута-самхита он описал 650 лекарств, 120 хирургических инструментов и более 300 хирургических операций.
Индия была лидером Древнего мира в области хирургии — Сушрута при операциях производил обезболивание, останавливал кровотечения давящими повязками и холодом, сшивал раны.
Отец медицины
В древности болезнь рассматривали как вмешательство злых духов или как наказание богов. Древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 г. до н. э. — 377/356 гг. до н. э.) первым заявил, что заболевания возникают исключительно вследствие природных причин. Он отделил медицину от религии, возвёл её в ранг науки и вошёл в историю как «отец медицины».
В Греции было запрещено вскрывать покойников, и Гиппократ не имел точных представлений о строении человеческого тела. Но он умел диагностировать болезни по моче и другим выделениям организма. Прослушиванием (аускультацией) определял, есть ли хрипы при дыхании, прощупыванием (пальпацией) и простукиванием (перкуссией) проверял состояние внутренних органов.
Он изучил симптомы и ход течения разных заболеваний и для лечения разных болезней разработал свои режимы сна, питания и движения. Путём наблюдений своих пациентов Гиппократ выделил 4 типа темперамента человека: холерик, сангвиник, флегматик и меланхолик. Темперамент, по представлениям Гиппократа, определяется преобладанием у человека одного из 4 жизненных соков: желчи (холе), лимфы (флегмы), крови (сангвис) или чёрной желчи (мелан холе). Темперамент влияет не только на характер и поведение человека, но и выявляет в нём склонность к определённым заболеваниям, свойственным его типу.
Древние анатомы
В египетской Александрии рубежа IV-III вв. до н. э. разрешалось производить вскрытия трупов, и жившие там греческие врачи Герофил и Эрасистрат, получившие возможность изучать анатомию, написали первые труды о нервной системе и мозге, о сердечно-сосудистой деятельности и кровообращении. Наряду с верными выводами они сделали и много ошибок, которым суждено было веками кочевать из одного медицинского труда в другой. Так, римский учёный Цельс (от 25 г. до н. э. — ок. 50 г.) повторил ошибки Герофила и Эрасистрата в своей книге «О медицине», которая стала главным учебником медиков на многие века вперёд.
Римский врач Гален (129/131 — 200/217 гг.) значительно обогатил знания по анатомии, написав труд «О строении человеческого тела», который веками штудировали все врачи Европы. Гален, не имея возможности вскрывать трупы людей, делал выводы, основываясь на изучении строения обезьян и свиней, и во многом ошибался. Но и его выводы никто не подверг сомнению до XVI в. Гален прославился и как практик — он был замечательным хирургом и личным медиком римских императоров.
