Из разговоров с Ангелами 266

Из разговоров с Ангелами 266

НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА ДРЕВНИХ

Небесная механика древних. Причин интересоваться явлениями, происходящими на небе, у предков было предостаточно. Жизнь текла довольно однообразно. И небесные феномены заменяли и книгу, и кино, и телевизор. Часть из них носила чисто утилитарный характер: измерение времени, ведение календаря и счета праздникам, ориентирование мореплавателей и путешественников. Другие касались воли богов, диктуемой звездам, и твердого убеждения о связи судьбы каждого человека с тем, что творилось у него над головой. И трудно сегодня сказать, что было, например, для древних греков важнее. Вы скажете: «Астрология — лженаука!» Но это мы с вами (две тысячи лет спустя!) знаем, что она лженаука. А предки-то этого и не подозревали!
Давайте ограничимся во времени, скажем, александрийским периодом развития греческой науки, это примерно II век нашей эры, и подведем некоторый итог астрономическим знаниям.
От халдеев, бывших прекрасными наблюдателями, древние греки получили бесчисленное множество фактов. Однако даже, составляя таблицы движения планет, вавилоняне, по-видимому, не испытывали потребностей в их объяснении. Жреческая наука занималась констатацией фактов.
Другая картина у греков. Их наука была демократичной, и с самого начала, с Фалеса Милетского и ионийской школы, греческие философы стремились прежде всего к объяснению феноменов. В их числе были восход и заход Солнца и Луны, своенравное петляние блуждающих    огоньков планет меж «неподвижными» звездами, а также упорядоченное вращение всего звездного неба.
Занимали умы первых философов и причины затмений, причины лунных фаз, сама природа светил. Наконец, вопрос вопросов, от которого зависел исход всех остальных объяснений, — форма Земли и ее положение во вселенной. (Мы намеренно не упоминаем о первооснове, из которой состоял мир. Этот вопрос не менее важен, чем то, как мир устроен. Более того, именно он сыграл главную роль в разделении натурфилософов на непримиримые лагери материалистов и идеалистов. Но о первооснове лучше вспоминать при обсуждении соответствующих космогонических моделей. Так будет ближе к теме.)
Итак, первые древнегреческие мудрецы представляли себе Землю в форме диска с выступающими краями, плавающего на воде или повисшего неподвижно в воздухе. При этом, естественно, помещалась она в центре вселенной. Ограничивался мир сферой «неподвижных» звезд, которая равномерно вращалась вокруг невидимой оси, проходящей через полюсы. Один полюс находился в районе Полярной звезды;  другой — где-то на юге.
Сложнее обстояли дела с объяснением движения Солнца и Луны, поскольку, обегая Землю, они отставали от звезд. Кроме того, астрономы видели, что летом Солнце поднималось в полдень выше, а зимой ниже. Отделив ежедневное движение светила от годового, древние наблюдатели нанесли его путь на глобусы звездного неба и назвали его эклиптикой, а широкий пояс созвездий в окрестностях эклиптики — поясом Зодиака. По нему проходил месячный путь Луны и сложные дороги планет.
Рассуждая о природе небесных тел, древние мудрецы высказывали самые разнообразные предположения. Одни считали Солнце и Луну просто воспламеняющимися облаками, которые загорались с восходом и гасли на закате, уступая на следующий день место новым Солнцу и Луне. Существовало мнение, что Луна является сосудом, наполненным огнем. В зависимости от его положения к наблюдателю видны фазы: в полнолуние через горловину видна вся внутренняя освещенная часть, а в новолуние сосуд-Луна поворачивается к Земле темной внешней оболочкой. Много было разных суждений. Но наряду с явными нелепостями, на наш просвещенный взгляд, уже в V веке до нашей эры философ Анаксагор дал совершенно правильное объяснение и фазам Луны, и ее затмениям.
Вызывало неудовлетворение и представление Земли в виде плоской лепешки. Мореплаватели точно знали, что с приближением к родным берегам прибрежные утесы лишь постепенно встают из морских пучин. Знали они и то, что в других странах на чужом небе и звезды чужие. Эти факты требовали иного представления Земли.
И вот примерно в VI веке до нашей эры в греческих городах — полисах образовывается пифагорейская школа. Несмотря на широкую известность имени основоположника о жизни и деятельности самого Пифагора, история практически не знает ничего достоверного. Даже знаменитая теорема, популярная среди школяров всех времен и народов, согласно последним изысканиям оказалась известной египетским землемерам за много лет до рождения Пифагора. Не осталось и ни строчки из сочинений этого философа и математика.
Зато сомнений в существовании учеников, последователей и эпигонов Пифагора у истории нет. Оказалось, что ученики взяли от учителя все, кроме скромности, и трудов своих пифагорейцы оставили множество. Из них мы узнали, что Землю они считали шаром.
Подозревать их в особой проницательности не стоит, потому что во многом это утверждение диктовалось не научными, а скорее идеологическими соображениями. Шар — сфера, а сфера считалась в древнем мире фигурой божественной и совершенной: ведь она абсолютно симметрична.
А дальше подумайте сами: разве могли боги, создавая сердце вселенной — Землю, сотворить ее несовершенной? Богам это не пристало! Кроме таких важных соображений, были и другие, например, круглая тень от Земли на лике Луны во время затмения… Короче говоря, пифагорейцы твердо стояли на том, что Земля круглая и покоится в центре космоса. Вся остальная часть вселенной состояла, по их мнению, из прозрачных скорлупок-сфер, поддерживающих небесные светила.
Греки знали, что Солнце, Луна и все планеты движутся, отставая от вращающегося звездного неба, и потому распределили светила в соответствии со скоростями их движений. То была удачная догадка, позволившая разбить планеты на внешние и внутренние по отношению к Солнцу.
В пифагорейской  системе было немало уязвимых мест. И мимо одного из них истинные философы не могли проходить равнодушно. Речь идет о том, почему в течение суток движение Солнца и планет совершается с востока на запад, в соответствии с вращением сферы неподвижных звезд, а годовое движение Солнца и планет происходит в противоположном направлении?
Сегодня мы с вами это прекрасно понимаем: причина в движении самой Земли. Но Земля пифагорейцев была неподвижной. И вот нашелся смельчак — Филолай, ученик и последователь Пифагора, который решился сдвинуть Землю с насиженного места и заставить ее вращаться.
Филолай учил: “Мир един и начал образовываться с центра”. Он рисовал перед своими учениками удивительную картину мироздания. В центре в отличие от предшественников философ помещал не Землю, а некий Центральный огонь — очаг вселенной, за которым присматривала богиня Гестия. Вокруг вели хороводы десять божественных тел: небо неподвижных звезд, пять планет, Солнце, Луна, Земля и Противоземля. Последняя представляла собой специальное небесное тело, которое помогало объяснять затмения Солнца, сберегало антиподов от ожогов и доводило общее количество небесных объектов до “совершенного” числа — десяти. (Обратите внимание на этот пример сочетания гениального предвидения с устойчивым предрассудком о числовом и геометрическом совершенстве).
Осторожные последователи Филолая Противоземлю упразднили, Землю вернули в центр вселенной, а небесный огонь поместили внутрь Земли. Единственное, что они ей оставили, так это ее суточное вращение.
Первые астрономические построения имели огромное значение для дальнейшего развития науки. Конечно, системы вавилонских и египетских правил и таблицы позволяли предсказывать небесные явления значительно точнее, чем наивные древнегреческие модели. Но зато последние давали общее представление о строении вселенной, позволяли ощутить разумность ее устройства.
Дальше предстояло лишь найти наилучшую схему, с помощью которой удалось бы удовлетворительно объяснить все особенности наблюдаемых явлений.
Одним из первых такую задачу попытался решить астроном и математик, врач и философ Евдокс Книдский, живший примерно в IV веке до нашей эры. Он составил схему из множества концентрических сфер, охватывающих, как капустные листья, Землю. Оси вращения этих сфер он расположил в разных направлениях так, чтобы движения нескольких скорлупок в сумме давали наблюдаемое движение светила.
“Чтобы создать хорошую теорию, мы должны располагать простыми принципами или допущениями и должны уметь вывести из них схему, достаточно разумно объясняющую все факты”, — пишет профессор Принстонского университета Э. Роджерс. Правило, одинаково пригодное как для спекулятивного, так и для научного метода.
И система Евдокса отвечала этим требованиям. В этой системе было 27 сфер, движение которых достаточно хорошо имитировали наблюдаемые перемещения планет. Более поздние наблюдения и уточнения этих движений потребовали усложнения схемы Евдокса. И это было осуществлено простым добавлением числа сфер. Великолепный принцип! Упразднить его могла лишь более простая геометрическая схема, построенная на ином принципе. Что и было сделано.
К концу IV века до нашей эры философ школы перипатетиков Гераклид Понтийский предложил несколько иную модель мира. (Кстати, перипатетиками называли последователей Аристотеля, который, читая лекции, любил прогуливаться по Лицею в окружении учеников. От греческого слова, означавшего “прохаживаюсь” и пошло название школы.). Наблюдая, как Меркурий и Венера постоянно обращаются возле Солнца, Гераклид провозгласил,- что Земля вращается вокруг своей оси, а Солнце, хотя и обращается вокруг Земли, но имеет собственных спутников — Меркурий и Венеру. Это еще не новый принцип, но схема уже лежит прямо на границе с гипотезой Аристарха Самосского — несостоявшегося взлета гелиоцентризма.
Аристарх Самосский жил в Александрии. Сведения о нем в истории гакже очень скудны. Известно лишь, что преподавал он в Мусейоне в период царствования первых трех Птолемеев, примерно с 310 по 230 год до нашей эры и написал много работ. До нас дошла одна из них “О величине Солнца и Луны и о расстоянии между ними”. Аристарх первым в истории древнего мира утверждает, что Солнце во много раз больше Земли. По-видимому, это предположение плюс наполовину гелиоцентрическое учение Гераклида и сыграло роль в зарождении у него новой идеи   об   устройстве мира.
Аристарх построил первую гелиоцентрическую модель!
В чем же дело? Почему не произошло революции в астрономии и эра гелиоцентризма не наступила на 1800 лет раньше идей Н. Коперника? Увы, большинство виднейших философов выступили против идей Аристарха. Недостаточно создать подходящую гипотезу, нужно убедиться, что она соответствует фактам. Расчеты же по схеме александрийского философа, сохранившего круговые планетные орбиты, намного уступали по точности пусть более сложным, но и более близким к наблюдениям расчетам по схеме Евдокса. “Нужно спасать феномены”, — говорил Гиппарх — величайший астроном античного мира, возвращаясь к геоцентризму и хрустальным сферам. (  Гиппарх — древнегреческий астроном, механик, географ и математик II века до н. э. Главной заслугой Гиппарха считается то, что он привнёс в греческие геометрические модели движения небесных тел предсказательную точность астрономии Древнего Вавилона).
Труд Клавдия  Птолемея «Великое математическое построение по астрономии в 13 книгах», появившийся около 140 года  был венцом достижений античной астрономии. Со временем труд начал называться Альмагест ( от слова «магистос» — великий). В Альмагесте Птолемей изложил собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона, сформулировав (если не передав разработанную Гиппархом) весьма сложную геоцентрическую модель мира. При создании данной системы он проявил себя как умелый механик, поскольку сумел представить неравномерные движения небесных светил (с попятными движениями планет) в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностям (эпициклы, деференты, экванты). Это настолько важная работа, что о ней мы расскажем в отдельной следующей статье.