В древних мифологиях очень распространенный миф о Потопе. Его древнейшая версия принадлежит шумерам. Позже его усвоили вавилоняне и ассирийцы, воссоздан он и в Библии. Потоп объясняется разными причинами, в зависимости от господствующего в той или иной цивилизации мировоззрения. По мифам Месопотамии, Потоп вызвали распри между богами, в то время как в библейской версии он является карой, которую Бог наслал на людей за их грехи.

Вероятно, когда-то очень давно Нижняя Месопотамия пострадала от наводнения, вызванного климатическими изменениями, которые привели к образованию ледников. Над Средиземноморьем прошли страшные ливни, все участки земли вплоть до Леванта исчезли под водой. Кроме палеоклиматических доказательств, этот тезис подтверждается также древними легендами, которые хоть и происходят из орошаемых речной водой мест, тем не менее, приписывают наводнению явно дождевое, а не речное происхождение. Следовательно, Потоп очень похож на климатическую аномалию.

Как уже упоминалось (смотрите прошлую статью), греческая мифология заимствует тезис о первоначальной водяной бездне. Наверное, этот взгляд сформировался еще в доисторические времена, когда греки еще не выбрались на сушу своего полуострова. Может случиться, что уже на суше они заинтересовались, как возникли источники. Греция — средиземноморская страна, дожди здесь идут преимущественно зимой. Греческое лето длинное, жаркое и вообще сухое, поэтому летом воду берут из потоков, которые текут с горных пещер. Греческая мифология считала ручьи и потоки жилищами бога Пана, любившего играть на флейте, сделанной из тростника, что рос на их берегах.

В VI-V веках до нашей эры в Греции была школа ученых и философов, так называемая досократова школа, которая объясняла природные явления с помощью наблюдений и логики. Можно утверждать, что досократовцы были первыми мыслителями, которые использовали для понимания природы нерелигиозные концепции и теории. Одна из теорий о происхождении родниковой воды принадлежала философу Анаксагору из Клазомен (500-428 г. до н. э.). До нас его произведения не дошли, но, к счастью, Аристотель, который жил на сотню лет позже, цитирует и опровергает их в своей книге «Метеорологика».

Анаксагор выдвинул смелую, как на то время, теорию о том, что все грунтовые воды происходят от дождя: под воздействием Солнца (испарение) вода поднимается вверх, а затем падает на землю и накапливается под ее поверхностью в крупных водоемах. Реки, питаемые ручьями, полноводны зимой, когда водоемы полны, и мелководные летом, когда водоемы пустые. Некоторые потоки даже пересыхают, если новые дожди не пополнили опустевших подземных водоемов. Анаксагор также утверждал, что в гидрологическом цикле вода не образуется, поэтому он был первый, кто выдвинул принцип сохранения материи.

Аристотель таких взглядов не разделял. Он выдвинул другую гипотезу, по которой вода образовывалась из воздуха, что, по его мнению, было газообразным состоянием воды. Небось, он также думал, что первичные воды образуются в глубинах Земли. Кроме того, Аристотель считал, что пара с нагретых равнин охлаждается в горном воздухе и конденсируется в воду.

Таким образом, Аристотель пытался объединить свои метеорологические и гидрологические наблюдения в рамках единой целостной теории. Ему казалось, будто объем воды, содержащейся в реках и потоках, превышает объем Земли, которая должна вместить ее в себе. Это противоречие он стремился решить с помощью идеи о постоянном образовании воды, и это был большой недостаток его теории.

От Аристотеля до христианства

Римляне, унаследовавшие эллинистические философские и научные парадигмы, были люди практичные. Их инженеры отдавали предпочтение не рекам, а постоянным источникам, которые обеспечивали города надежным водоснабжением. Они собирали воду из потоков на возвышениях, что обеспечивало давление, достаточное для того, чтобы через прекрасно сооруженные акведуки направить ее до фонтанов в центре города. Там, где потоков не хватало, например, вблизи городов в самых сухих краях империи, они докапывались до подземных вод. Возможно, этой техники римляне научились у местного населения, которое с давних времен зналось на поисках и использовании подземной воды.

Однако ошибочная Аристотелева гипотеза о соотношении воды и Земли, а также его теория постоянного образования воды, которая должна была ту гипотезу подтвердить, господствовали в научной мысли западной цивилизации более полутора тысячелетия. Эти положения нашли поддержку католической церкви, их выкладывали монахам и священникам, которые в ту эпоху были единственными учеными людьми. Однако поддерживали их не только ради их достоинств: их хотели приспособить предписаниям Библии: целью многих «научных» исследований эпохи Средневековья и более поздних времен было примирить взгляды Аристотеля с Библией и убеждениями Церкви. Для монахов Священное Писание было такой же непреложной истиной, как и наблюдения над природой. Конечно, Аристотелевы произведения и Библия имели больший авторитет, чем любые наблюдения, поэтому именно они поставляли постулаты для формирования мировоззрения.

Развитие научной гидрологии

Конечная потребность опереть исследования природы на принципах наблюдений начала ощущаться в XVII веке. Сторонники церковных доктрин пытались найти золотую середину между Святым Писанием и своими собственными наблюдениями. Одной из таких попыток была теория, предложенная немецким иезуитом Анастасиусом Кирхером в книге «Мондус Субтерранеус» (1678). По этой теории, в морском дне имеются отверстия, соединенные с пещерами в горах: вода проходит сквозь них и в результате сложных процессов всплывает на поверхность, таким образом, выполняя предписания Библии. До подобных интеллектуальных уловок удавалось немало людей, которые стремились согласовать Аристотелевы доктрины и Библию с наблюдениями над природными явлениями.

Правильное понимание того, что творится в природе, пришло тогда, когда ученые отказались от застарелых догм и доверились своим органам чувств. После этого появились новые концепции, выдвинутые такими оригинальными мыслителями, как Леонардо да Винчи (1452-1519) и Бернар Палисси (1514-1589). По их гипотезам, источники питаются дождевой водой, которая проникает в почву через трещины и поры в скалах.

Правильность этих концептуальных моделей подтвердилась, когда появились методы количественного измерения — предпосылки современной гидрологии. Одним из первых к ним обратился Пьер Перро, который в своей книге «Происхождение фонтанов» (1674) подал количественный гидрологический баланс бассейна реки Сены. Он показал, что вся вода, которую несет река, составляет лишь шестую часть осадков, выпадавших в гидрографическом бассейне Сены. За несколько лет физик Едм Мариотт провел серию новых измерений и подсчетов и уменьшил эту цифру до одной восьмой. Проведенные в XVII веке количественные исследования начали теорию круговорота воды в том виде, в котором ею пользуются и сейчас.

Благодаря подсчетам, которые становились все более точными, инженер Анри Дарси смог измерить движение воды в пористой среде и сформулировал закон, названный его именем. По этому закону, объем воды, которая проникает сквозь определенную секцию пористой породы, равен коэффициенту этой породы, умноженному на гидростатический градиент водной поверхности. Этот закон в XIX и XX веках был усовершенствован, его начали прикладывать при подсчетах движения воды в любых условиях.

Во время нашей компьютерной эпохи некоторые гидрологи пришли к мысли, что отныне им нет нужды проводить многочисленные наблюдения на местах, что компьютеру достаточно минимума. Такой подход заставляет вспомнить греков, которые на рассвете классической философии считали, что логического мышления, дополненного толикой наблюдений, достаточно для того, чтобы отгадать все тайны природы.

Автор: В. Г.