У давніх міологіях дуже поширений міф про Потоп. Його найдавніша версія належить шумерам. Пізніше його засвоїли вавилонці та ассірійці, відтворено його і в Біблії. Потоп пояснюється різними причинами залежно від панівного в тій чи тій цивілізації світогляду. За міфами Месопотамії, Потоп викликали чвари між богами, в той час як у біблійній версії він є карою, яку Бог наслав на людей за їхні гріхи.

Певно, колись дуже давно Нижня Месопотамія потерпіла від повені, викликаної кліматичними змінами, які спричинили утворення льодовиків. Над Середземномор’ям пройшли страшенні зливи, всі ділянки землі аж до Леванту зникли під водою. Крім палеокліматичних доказів, ця теза підтверджується також давніми легендами, що хоч і походять зі зрошуваних річковою водою країв, та попри це приписують повені явно дощове, а не річкове походження. Отже, Потоп дуже схожий на кліматичну аномалію.

Як вже згадувалося, грецька міфологія запозичує тезу первісної водяної безодні. Певно, цей погляд сформувався ще за доісторичних часів, коли греки ще не вибралися на суходіл свого півострова. Може статися, що вже на суходолі вони зацікавилися, як виникли джерела. Греція — середземноморська країна, дощі тут ідуть переважно взимку. Грецьке літо довге, спекотне і загалом сухе, тож влітку воду беруть із потоків, що течуть зі скельових печер. Грецька міфологія вважала струмки та потоки оселями бога Пана, який любив грати на флейті, зробленій з очерету, що ріс на їхніх берегах.

У VІ-V сторіччях до нашої ери у Греції була школа науковців та філософів, так звана досократова школа, яка пояснювала природні явища з допомогою спостережень та логіки. Можна твердити, що досократівці були перші мислителі, які використали для розуміння природи нерелігійні концепції та теорії. Одна з теорій про походження джерельної води належала філософові Анаксагору з Клазомен (500-428 рр. до н. е.). До нас його твори не дійшли, але, на щастя, Аристотель, який жив на сотню років пізніше, цитує і спростовує їх у своїй книзі “Метеорологіка”.

Анаксагор висунув сміливу, як на той час, теорію про те, що всі ґрунтові води походять від дощу: під впливом Сонця (випаровування) вода здіймається вгору, а потім падає на землю і нагромаджується під її поверхнею у великих водоймищах. Річки, живлені струмками, повноводні взимку, коли водоймища повні, й мілководні влітку, коли водоймища порожні. Деякі потоки навіть пересихають, якщо нові дощі не поповнили спорожнілих підземних водоймищ. Анаксагор також твердив, що в гідрологічному циклі вода не утворюється, тож він був перший, хто висунув принцип збереження матерії.

Аристотель таких поглядів не поділяв. Він висунув іншу гіпотезу, за якою вода утворювалася з повітря, що, на його думку, було газоподібним станом води. Либонь, він також гадав, що первинні води утворюються у глибинах Землі. Крім того, Аристотель вважав, що пара з нагрітих рівнин охолоджується в гірському повітрі і конденсується у воду.

У такий спосіб Аристотель намагався об’єднати свої метеорологічні та гідрологічні спостереження в рамках єдиної цілісної теорії. Йому здавалося, ніби обсяг води, яка міститься в ріках та потоках, перевищує обсяг Землі, яка має вмістити її в собі. Цю суперечність він прагнув розв’язати з допомогою ідеї про постійне утворення води, і то був великий недолік його теорії.

Від Аристотеля до християнства

Римляни, які успадкували елліністичні філософські та наукові парадигми, були люди практичні. Їхні інженери віддавали перевагу не річкам, а постійним джерелам, які забезпечували міста надійним водопостачанням. Вони збирали воду з потоків на узвишшях, що забезпечувало тиск, достатній для того, щоб через чудово споруджені акведуки спрямувати її до водограїв у середмісті. Там, де потоків бракувало, наприклад, поблизу міст у найпосушливіших краях імперії, вони докопувалися до підземних вод. Можливо, цієї техніки римляни навчились у місцевого населення, яке з давніх-давен зналося на пошуках та використанні підземної води.

Проте помилкова Аристотелева гіпотеза про співвідношення води та Землі, а також його теорія постійного утворення води, що мала ту гіпотезу підтвердити, панували в науковій думці західної цивілізації понад півтора тисячоріччя. Ці положення знайшли підтримку католицької церкви, їх викладали ченцям та священикам, які в ту епоху були єдиними вченими людьми. Однак підтримували їх не лише задля їхніх достойностей: їх хотіли також пристосувати до приписів Біблії: метою багатьох “наукових” досліджень епохи Середньовіччя і пізніших часів було примирити погляди Аристотеля з Біблією та переконаннями Церкви. Для ченців Святе Письмо було такою ж незаперечною істиною, як і спостереження над природою. Звичайно, Аристотелеві твори та Біблія мали більший авторитет, ніж будь-які спостереження, тож саме вони постачали постулати для формування світогляду.

Розвиток наукової гідрології

Кінцева потреба сперти дослідження природи на засади спостережень почала відчуватися в XVII сторіччі. Прихильники церковних доктрин намагалися знайти золоту середину між Святим Письмом та своїми власними спостереженнями. Однією з таких спроб була теорія, запропонована німецьким єзуїтом Анастасіусом Кірхером у книзі “Мондус Субтерранеус” (1678). За цією теорією, у морському дні є отвори, сполучені з печерами в горах: вода проходить крізь них і внаслідок складних процесів зринає на поверхню, в такий спосіб виконуючи приписи Біблії. До подібних інтелектуальних вивертів вдавалося чимало людей, які прагнули узгодити Аристотелеві доктрини та Біблію зі спостереженнями над природними явищами.

Правильне розуміння того, що діється у природі, прийшло тоді, коли вчені відмовилися від задавнених догм і довірилися своїм органам чуття. Після цього з’явилися нові концепції, висунені такими оригінальними мислителями як Леонардо да Вінчі (1452-1519) та Бернар Паліссі (1514- 1589). За їхніми гіпотезами, джерела живляться дощовою водою, яка проникає в грунт через тріщини та пори у скелях.

Слушність цих концептуальних моделей підтвердилася, коли з’явилися методи кількісного вимірювання — передумови сучасної гідрології. Одним з перших до них вдався П’єр Перро, який у своїй книзі “Походження фонтанів” (1674) подав кількісний гідрологічний баланс басейну ріки Сени. Він показав, що вся вода, яку несе ріка, становить лише шосту частину опадів, що випадали в гідрографічному басейні Сени. За кілька років фізик Едм Маріотт провів серію нових вимірювань та підрахунків і зменшив згадану цифру до одної восьмої. Проведені в XVII сторіччі кількісні дослідження започаткували теорію кругообігу води в тому вигляді, в якому нею користуються й нині.

Завдяки підрахункам, які ставали дедалі точнішими, інженер Анрі Дарсі зміг виміряти рух води в пористому середовищі і сформулював закон; названий його ім’ям. За цим законом, об’єм води, яка проникає крізь певну секцію пористої породи, дорівнює коефіцієнту цієї породи, помноженому на гідростатичний градієнт водяної поверхні. Цей закон у XIX та XX сторіччях було вдосконалено, його почали прикладати при підрахунках руху води в будь-яких умовах.

За нашої комп’ютерної епохи деякі гідрологи дійшли думки, що відтепер їм немає потреби проводити численні спостереження на місцях, що комп’ютерові досить мінімуму їх. Такий підхід змушує згадати греків, які на світанку класичної філософії вважали, що логічного мислення, доповненого дещицею спостережень, досить для того, щоб відгадати всі таємниці природи.

Автор: В. Г.