Первоначальное накопление химических знаний осуществлялось в области ремесленной химической техники. Основные виды такой древней техники: высокотемпературные процессы (металлургия, стеклоделие, керамика); получение красителей, использование брожения для переработки органических веществ.
2.4.Астрономия и астрология
Развитие астрономических знаний в рассматриваемую эпоху определялось в первую очередь потребностями совершенствования календаря, счета времени. Важнейшим условием зарождения научной астрономии являлось осознание связи небесных явлений и сезонов года. Такое осознание, по-видимому, формировалось еще в мезолите.
Если присваивающее хозяйство вполне могло обходиться лунным календарем, то производящее хозяйство требовало более точных знаний времени протекания сельскохозяйственных работ (особенно времени посева и сбора урожая), которые могли базироваться лишь на солнечном календаре, на солнечных циклах (годовом, суточном, сезонном). Известно, что 12 лунных месяцев составляют лунный год в 354,36 солнечных суток, который отличается от солнечного примерно в 11 суток. Процесс исторического перехода от лунного календаря к солнечному был достаточно длительным.
Важным условием перехода от лунного к солнечному календарю являлось отделение наблюдений за интервалами времени от их привязки к биологическим (связанным с человеком и домашними животными) ритмам и выделение некоторых внебиологических природных “систем отсчета” для измерения интервалов времени. В таком качестве выступали, например, точки восхода Солнца в день летнего солнцестояния и захода в день зимнего солнцестояния, наблюдения за звездной группой Плеяд в созвездии Тельца, позволявшие корректировать солнечное и лунное времяисчисления. Результаты подобного рода наблюдений должны были каким-то образом фиксироваться для того, чтобы ими можно было пользоваться неоднократно. Иначе говоря, появляется потребность в создании сооружений, позволяющих фиксировать результаты основных астрономических наблюдений за Солнцем, Луной, звездам небом.
Традиции астрономических наблюдений получают свое дальнейшее развитие в первых цивилизациях Востока.
В Древнем Египте связь небесных явлений и сезонов года была осознана очень давно, очевидно, еще в период Древнего царства (2664-2155 г.г. до н.э.). Предвестником Нового года выступал у древних египтян Сириус. Первая видимость Сириуса на утреннем небе (около 20 июля) (гелиактический восход Сириуса) наступал за несколько недель до разлива Нила, выхода его из берегов, наводнения, т.е. самого важного события в египетском сельскохозяйственном году. Эти земледельческие правила и были первым шагом на пути становления научной астрономии.
В эпоху Среднего царства (2052-1786 г.г. до н.э.) были разработаны диагональные календари (деканы). Деканы - это звездные часы, служившие для определения времени по звездам (разумеется, главным образом ночью). Такие диагональные календари обнаружены в пирамидах: уходивший в иной мир должен был иметь для своего путешествия все необходимое, в том числе и звездные часы.
Со временем деканы из системы звезд, служащих для определения времени ночью, перекочевали в астрологическую литературу, где они выступали в новой форме и новой роли - богов, определявших судьбу людей.
Египтяне оказали значительное влияние на становление древнегреческой астрономии, о чем есть много свидетельств античных авторов.
Но еще большее развитие, чем в Древнем Египте, астрономия получила в Вавилонии и Ассирии. Так, в Месопотамии в начале III тыс. до н.э. был принят лунный календарь. А уже через тысячу лет лунно-солнечный календарь. К лунному году (12 месяцев, 354 дня) время от времени добавлялся дополнительный “високосный” месяц, чтобы сравниться с солнечным годом (365,24 суток). В это время было известно, что 8 солнечных лет приблизительно равны 90 лунным месяцам; или 19 солнечных лет равны 235 лунным месяцам. Достаточно точно рассчитывались лунные эфемериды, что позволяло вавилонским астрономам предсказывать лунные затмения. На Древнем Востоке развитие астрономических знаний теснейшим образом переплеталось с целями и задачами астрологии. По-видимому, в середине VIII в. до н.э. началось систематическое наблюдение затмений. И уже в следующем, VII веке, древневавилонские астрономы научились предсказывать лунные затмения.
В целом, величайшим достижением древневавилонской астрономии стало развитие математических методов для предвычисления положений Солнца, Луны и планет, затмений и других небесных явлений. Древнегреческая астрономия впоследствии во многом усвоила традиции астрономов древнего Междуречья.
В древности в течение столетий астрономические знания накапливались в системе астрологии. Астрология - это, уходящая своими корнями в магию, деятельность, состоящая в предсказании будущего (судеб людей, событий разного рода) по поведению, расположению небесных тел (звезд, планет и др.) в форме гороскопов. Древнейший из дошедших до нас гороскопов - из Вавилона и датируется он второй половиной V века до н.э.).
Астрология строилась, с одной стороны, на религиозном убеждении, что небесные тела являются всесильными божествами и имеют решающее влияние на судьбы людей и народов. А, с другой стороны, в основе астрологии лежит и представление о всеобщей причинной связи вещей и их повторяемости всякий раз, когда на небе будет наблюдаться одной и то же событие, последуют те же следствия. Из взаимного расположения планет между собой в каждый момент, а также из их отношения к знакам зодиака астрология пытается угадать будущие события и все течение жизни человека.
Астрология имеет древнюю историю. В течение многих веков развитие астрономии являлось побочным результатом астрологической деятельности. Мода на астрологию дошла и до нашего времени: астрологические гороскопы являются неотъемлемым атрибутом многих отечественных и зарубежных периодических изданий.
2.5. Математические знания
В рассматриваемую эпоху основные направления развития математических знаний следующие.
Во-первых, это расширение пределов считаемых предметов. Появляются словесные обозначения для чисел свыше 100 единиц, сначала до 1000, а затем вплоть до 10000.
Во-вторых, закладываются предпосылки позиционной системы счисления. Они состояли в совершенствовании умения считать не единицами, а сразу некоторым набором единиц (4,5 или чаще всего 10).Когда нужно было пересчитать большое количество одинаковых предметов (стадо скота, например) применялся т.н. групповой счет. Такой счет вело несколько человек. Один - вел счет единицам, второй – десяткам, третий – сотням. Развитие хозяйства, торговли требовало не просто умения считать, но и умения сохранять на длительное время или передавать на расстояния результаты счета (очень часто – большие числа). Для этого применяются известные еще с древнейших времен бирки, шнуры, нарезки или узлы, на которых уже обозначаются не только единицы, но и группы единиц (по 4, 5, 10, 20 единиц). По сути, формировался прообраз различных систем счисления.
Третьим важным направлением развития математических знаний к рассматриваемую эпоху является формирование простейших геометрических абстракций – прямой линии, угла, объема и др. Развитие земледелия, отношений земельной собственности требуют умения измерять расстояния, площади земельных участков (отсюда и происхождение слова “геометрия” от древнегреческого “землемерие”). Развитие строительного дела, гончарного производства, распределение урожая зерновых и пр. требовало умения определять объемы тел. В строительстве необходимо было освоить проведение прямых горизонтальных и вертикальных линий, построение прямых углов и т.д. Прямая натянутая веревка служила прообразом представления о прямой геометрической линии. Одним из важнейших свидетельств освоения человеком в эту эпоху геометрических абстракций является зафиксированный археологами бурный всплеск орнаментальной изобразительной деятельности, геометрических орнаментов на сосудах, на ткани, на одежде. Геометрическая отвлеченность начинает превалировать в художественной изобразительной деятельности, в передаче изображений животных, растений, человека.
На Древнем Востоке математика получила особое развитие в Месопотамии. Математика развивалась как средство решения повседневных практических задач, возникавших в царских храмовых хозяйствах (землемерие, вычисление объемов строительных и земляных работ, распределение продуктов между большим числом людей и др.). Сейчас найдено более сотни клинописных математических текстов, которые относятся к эпохе Древневавилонского царства (1894-1595 г.г. до н.э.). Их расшифровка показала, что в то время уже были освоены операции умножения, обратных величин, квадратов и кубов чисел, существовали таблицы с типичными задачами на вычисление, которые заучивали наизусть. Математики Древнего Вавилона уже оперировали позиционной системой счисления (в которой цифра имеет разное значение в зависимости от занимаемого ею места в составе числа). Система счисления была шестидесятиричной. Жителям Древнего Вавилона были известны приближенные значения отношения диагонали квадрата к его стороне (корень второй степени из 2 они считали равным приблизительно 1,24; число p приблизительно равным 3,125).
Вавилонская математика поднимается до алгебраического уровня, поскольку она оперировала не числом конкретных предметов (людей, скота, камней и пр.), а числом вообще, числом как абстракцией. При этом числа рассматриваются как некий символ иной, высшей реальности (наряду с множеством других символов такой высшей реальности). Свойственного древнегреческой математике представления о числах как некоторой абстрактной реальности, находящейся в особой связи с материальным миром у древних вавилонян, по-видимому, еще не было. Поэтому у них не вызывали мировоззренческих проблем вопросы о природе несоизмеримых отношений и иррациональных чисел.