Они необходимы для корректного изложения истории науки о звездном небе. Обычно подчеркивается вклад мыслителя или ученого в новую картину мира, но при этом не отмечается его приверженность к некоторым аспектам старой картины, а между тем старое и новое обычно идут рука об руку и очень хорошо уживаются в мировоззрении одного и того же исследователя.
Начнем с Аристарха из Самоса (320...250 до н.э.), попытавшегося без тригонометрических функций определить расстояние от Земли до Солнца и Луны и диаметр Солнца. Однако величайшей заслугой Аристарха считается выдвижение гипотезы гелиоцентрической системы мира, входившей в резкое противоречие с античной натурфилософией. Действительно, он утверждал, что Земля вращается вокруг своей оси и в то же время вокруг Солнца по окружности, наклонной к экватору, но, как дань старому, считал при этом, что Солнце и звезды неподвижны. А ведь уже до него Евдокс (408...355 до н.э.) попытался представить движение небесных тел в виде системы вращающихся сфер. Бесспорно, вершиной астрономической мысли античности был Птолемей (83...162 гг.) из Александрии. Он объединил достижения древнегреческих астрономов и математиков, создав бессмертный труд «Великое математическое построение астрономии в тринадцати книгах», которому арабские математики дали название «Альмагест». С точки зрения наших дней вроде бы его картина является шагом назад от Аристарха Самосского, поскольку в центре мира у Птолемея – Земля, а планеты и Солнце вращаются вокруг нее.
Греческая астрономия была геометрической, а не динамической; движение небесных тел представлялось, как равномерное и круговое. Понятие силы напрочь отсутствовало. Была обоснована идея сфер, которые двигались как нечто целое и на которых находились неподвижные небесные тела. Однако все же, почему концепция гелиоцентризма не победила в античной астрономии? Ведь Аристарх был не одинок. Еще Гераклит Понтийский, современник Аристотеля, открыл, что Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца, но при этом считал, что вместе с Солнцем они вращаются вокруг Земли; Земля же, по его мнению, вращается вокруг своей оси за 24 часа. А еще раньше его пифагорейцы рассматривали Землю как одну из планет и полагали, что все планеты, включая и Землю, движутся по кругу, но не вокруг Солнца, а вокруг «центрального огня», который они именовали Домом Зевса. Окончательно гипотеза Аристарха была принята вавилонским астрономом Селевком (ок. 150 до н.э.), но больше ни одним астрономом. Почему? – Имеется ввиду, конечно, не массовое сознание, а научное сообщество. Это общее отрицание гелиоцентризма античными учеными обязано Гиппарху (161...126 до н.э.) и окончательно закреплено Птолемеем. Суть в том, что гелиоцентрическая система мира не была математизирована и в силу этого не обладала статусом науки. Младший современник Аристарха – Архимед не случайно обозначил идею гелиоцентризма как «гипотезу» и таково было мнение почти всего античного научного сообщества. Таким образом, реставрация геоцентризма Гиппархом из Никеи, Аполлонием Пергасским и, наконец, Птолемеем из Александрии была неизбежна. Данная модель мира оказалась долговечной, просуществовав вплоть до XVI века.
|
|
Свою роль в блокировании идеи гелиоцентризма сыграла и космология Аристотеля, который физикализировал математическую модель небесных сфер Евдокса. Аристотель буквально понял идею Евдокса о том, что каждая звезда и планета имеют свою сферу, к которой они прикреплены, а значит вокруг Земли вращаются не сами планеты и звезды, а несущие их сферы. Уже Платон понимал недостаточность одной сферы для объяснения видимых аномалий на небе. Как раз слушатель его Академии Евдокс предложил математическую гипотезу, допускавшую множество сферических движений. Комбинируясь между собой, они дают видимые смещения звезд. Для Луны и солнца он положил по три сферы, а для неподвижных звезд – по одной, в результате у него получилось 26 сфер. Но повторяем, это была геометрико-математическая модель; статус физической ей придал Аристотель и тем самым закрепил на полтора тысячелетия. Калипп увеличил число сфер до 33; в последствии были введены сферы – реагенты, движущиеся вспять, и в итоге античность оставила будущим астрономам 55 сфер. Это умножение сфер породило гипотезу «энциклов», согласно которой планеты вращаются вокруг Солнца, а оно в свою очередь, вместе с ними вращается вокруг Земли.
|
|
Сходная с Аристархом ситуация произошла и с гелиоцентризмом Коперника. Вопреки расхожему мнению о триумфальном признании его системы приходится констатировать обратное. Опять же речь идет не о массовом сознании и не о Церкви. Разумеется, Лютер и Кальвин осудили коперниканство; Ватикан же – почти через сто лет после публикации книги Коперника, то есть преследования новой системы мира со стороны Церкви фактически не было длительное время. Более того, испанская инквизиция вообще не затрагивала проблемы науки, и Галилей одно время думал спасаться от инквизиционного суда в Испании. Опять-таки речь идет о научном сообществе, а оно длительное время не принимало гипотезу Коперника. Почему?
|
|
Потому что, во-первых, во времена Коперника не были известны факты, которые заставили бы принять его систему, но был известен ряд фактов, которые говорили против нее. Его главная работа «Об обращении небесных сфер» была опубликована в 1543 году, в год смерти автора. Книга была посвящена римскому папе Павлу III и не подлежала церковному осуждению до времен Галилея. И в предисловии, сделанном его другом и издателем книги Осиандером, а также и в самой книге Коперником четко отмечено, что гелиоцентрическая концепция выдвинута в качестве гипотезы. И для этого были основания, так как Коперник столкнулся с рядом трудностей. Самая большая из них – это отсутствие звездного параллакса. Параллакс (греч. «уклонение») – видимое изменение положения объекта вследствие перемещения глаза наблюдателя. То есть, если Земля в любой из точек своей орбиты находится на расстоянии 283664000 км от точки, в которой она будет через шесть месяцев, это должно вызывать изменения в видимом расположении звезд на небе. Однако, никакого параллакса не наблюдалось и Коперник справедливо предположил, что звезды удалены значительно дальше от нас, чем Солнце. Лишь в ХІХ веке, когда техника измерений стала иной, чем в XVI веке, стало возможным наблюдать звездные параллаксы, да и то в отношении нескольких ближайших звезд.
Во-вторых, трудность возникала в понимании падающих тел. Если Земля вращается с запада на восток, то тело, брошенное с высоты, не может упасть в точку, расположенную строго вертикально от места, с которого началось его падение. Во времена Коперника ответа на это найти было нельзя, ибо трудность эту можно решить только с помощью закона инерции, а его открыл Галилей. Рассел справедливо замечал: «У Коперника не было возможности дать какое-либо исчерпывающее доказательство в пользу своей гипотезы, и долгое время астрономы отвергали ее» [7, 626]. Почти два столетия понадобилось, чтобы усилия Тихо Браге, Кеплера, Галилея и Ньютона привели к превращению гипотезы в математически обоснованную теорию. Первоначально же в гипотезе Коперника привлекала не истинность ее, а простота. По своему духу она скорее была пифагорейской. Ведь Коперник сохраняет незыблемой аксиому о круговом и равномерном движении небесных объектов; впрочем, ее сохраняет и Галилей, который отверг эллиптическое движение планет, предложенное Кеплером. Коперник в своей картине мира оставляет небесные сферы – носители неподвижных звезд; у него остаются энциклы. В общем, новое вино вливается зачастую в старые меха.
Получается, что Коперник действительно совершил революцию но только в понимании структуры солнечной системы: не Земля, а Солнце ее центр. В представлениях о мире в целом, он во многом наследует герметическую и неоплатоновскую традиции. Напомним, что Солнце у него неподвижно, а сферы состоят из эфира, то есть являются материальными. Тихо Браге отбросил эту идею о материальности небесных сфер, а значит и о неподвижности звезд. Но помимо простоты система Коперника была математизирована. Это первая математическая модель гелиоцентризма и астрономы первоначально признавали ее как математическую версию и отрицали ее физический характер. Но после Кеплера, завершившего математическую доработку системы Коперника, стала признаваться и ее физическая суть. Медленно, но неуклонно идея гелиоцентризма утверждалась в научном сообществе. Да, Коперник перевернул систему мира, выдвинув альтернативную птолемеевской; но он одновременно перенес в свой новый гелиоцентрический мир многие фрагменты и структуры старого мира, в том числе и птолемеевские энциклики. Потребовались длительные и драматические по своим событиям два века с лишним для полной победы гелиоцентризма в европейской науке.