Джон Дрейер - История астрономии. Великие открытия с древности до Средневековья

Необходимость решить эту трудность постепенно привела к полному отказу от системы Евдокса, хотя, как мы увидим ниже, слово «сфера» время от времени все же появляется в рассуждениях. Не подлежит сомнению, что именно эта трудность вызвала к жизни новые системы; фактически Симпликий открыто утверждает это на следующей же странице (с. 507), где он говорит, что «потому астрономы ввели гипотезу эксцентров и эпициклов вместо гомоцентрических сфер, если только гипотезу эксцентров не изобрели уже пифагорейцы, как утверждают некоторые, среди которых Никомах и ссылающийся на него Ямвлих». Не следует полагаться на двух этих поздних авторитетов [126], так как неопифагорейская школа всегда охотно приписывала все ценное ранним пифагорейцам, и их утверждение, вероятно, переписано у Прокла, который в своем изложении планетной теории Птолемея («Обзор астрономических гипотез», с. 70—71) говорит: «История учит нас, что эксцентры и эпициклы изобрели пифагорейцы как достаточное и простейшее средство». Гемин («Элементы астрономии», с. 11), очевидно, имеет в виду то же самое, говоря, что пифагорейцы впервые допустили круговое и однородное движение, и ставит такой вопрос: как исходя из этого допущения можно объяснить наблюдаемые явления? Но Гемин жил в 1 веке до н. э., в то самое время, когда были сделаны первые попытки приписать Пифагору философскую систему, которая, однако, имеет отчетливые признаки влияния на нее гораздо более поздних доктрин, особенно стоиков. Поэтому мы не можем полагаться на его свидетельство. Во времена Аристотеля, безусловно, были отдельные философы, которые по-прежнему старались объяснить небесные явления на пифагорейский манер («О небе», с. 293 а), но пифагорейская школа, по-видимому, полностью прекратила существование примерно к моменту смерти Аристотеля, и у нас нет никаких указаний на то, что ее последние представители были признанными математиками. Следовательно, мы должны отвергнуть, как не имеющее никаких достоверных оснований, заявление поздних поклонников Пифагора о том, что его школа начала учить движению на эксцентре в то время, когда она уже находилась на грани исчезновения.

При этом утверждение Никомаха о том, что эксцентры были изобретены еще до эпициклов, кажется правдой (как мы увидим в следующей главе), и в сочетании с утверждением Созигена о большой неравномерности расстояний оно показывает нам, как был подготовлен путь для смелой концепции Аристарха. Наблюдения показали, что Марс всегда ярче всего в момент кульминации в полночь, то есть в момент противостояния с Солнцем, причем по мере приближения к Солнцу планета становится все тусклее и тусклее. С точки зрения грека, небесное тело не могло двигаться ни по какой иной кривой, кроме окружности, и, следовательно, Марс тоже должен двигаться по окружности круга, чей центр не совпадает с центром Земли, и, более того, центр этого круга лежит где-то на прямой, проходящей через Землю и Солнце, так как Марс, очевидно, находится ближе всего к Земле в момент противостояния с Солнцем. Разумеется, это не фиксированная линия, а вращающаяся вокруг одного из своих концов в течение года; следовательно, центр орбиты Марса описывает круг вокруг Земли за год. Это объяснило тот факт, что противостояния Марса происходят не в какой-то одной точке зодиака, а могут случаться в любом его месте; и для этого нужно было только допустить, что Марс совершает движение на эксцентре за период равный его синодическому периоду обращения (то есть интервалу между двумя последовательными противостояниями, который составляет 2 года 50 дней), тогда как центр эксцентра обходит вокруг Солнца за год. При удачном выборе соотношения радиусов двух кругов появилась возможность объяснить продолжительность попятного движения Марса во время противостояния, а эта задача оказалась не по силам даже изобретательному уму Евдокса и Каллиппа.

Таким образом, полная планетарная система на основе теории эксцентров заключается в следующем. В центре Вселенной находится Земля, вокруг которой обращаются Луна за 27 дней и Солнце за год, вероятно, по концентрическим орбитам. Меркурий и Венера движутся по окружностям кругов, центры которых всегда лежат на прямой линии от Земли до Солнца [127], таким образом, Земля всегда находится вне этих кругов, по каковой причине две планеты всегда находятся в пределах определенного углового расстояния от Солнца, из которого легко можно вычислить отношение радиуса эксцентра к расстоянию до его центра от Земли для обеих планет. Аналогично три внешние планеты движутся по эксцентрам, центры которых лежат где-то на линии, проходящей от Земли до Солнца, но эти круги настолько велики, что всегда окружают и Солнце, и Землю.

Эта система «подвижных эксцентров» была известна Аполлонию в середине III века до н. э., и, так как ни один автор не говорит, что именно он изобрел ее, вероятнее всего, она была уже известна и Аристарху, который был всего лишь на 30 или 40 лет старше Аполлония. Часть системы, касающаяся Меркурия и Венеры, на самом деле была разработана Гераклитом, который даже пошел еще дальше и позволил центрам двух планет совпасть с Солнцем. Но вероятно ли, что он или кто-нибудь другой сделал еще один шаг вперед и допустил, что центры орбит Марса, Юпитера и Сатурна приходятся в Солнце? Эту элегантную систему, которую восемнадцать столетий спустя действительно предложит Тихо Браге, ни единым словом не упоминает ни один античный автор. Очевидно, что она обладает теми же достоинствами, что и система подвижных эксцентров, и является частным ее случаем, когда центры орбит всех пяти планет находятся в одной точке. Весьма вероятно, что Аристарх мог перейти от общей концепции подвижных эксцентров к ее упрощенному частному случаю, и тогда он со своим математическим складом ума не мог не задуматься о том, что явления были бы в точности такими же, если бы он сделал еще один шаг вперед и допустил, что Земля вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли, а все остальное оставил без изменений. На самом деле нет никакого другого способа, который привел бы его к гелиоцентрической системе, если только к тому времени не была полностью разработана теория эпициклов. Однако нет абсолютно никаких признаков того, что какой-либо иной мыслитель до или после Аристарха предлагал эту «систему Браге», и трудно понять, почему эту систему нужно было излишне усложнять, подставляя эксцентры с разными центрами вместо прекрасной в своей простоте геогелиоцентрической идеи орбит с единым центром – Солнцем. И тем не менее Скиапарелли настаивает на том, что эта система непременно должна была стать ступенькой для перехода от старой геоцентрической системы к гелиоцентрической (или коперниковской) системе Аристарха, причем выведенной не только Аристархом, но и независимо задолго до него. Скиапарелли особенно настаивает на том, что идея небесного тела, движущегося по окружности вокруг простой математической точки, должна была сначала вызвать отторжение и что ей должна была предшествовать концепция движения вокруг материального тела. Но он, по-видимому, упускает из внимания тот факт, что прежде всего в глазах греков круговое движение было совершенно естественным для небесного тела, как для земного – прямолинейное в направлении вверх-вниз; а во-вторых, ни одна философская система до Аристарха, за исключением Филолаевой, не предполагала, что из центра исходит мощное влияние. Сначала появился центральный огонь и, так сказать, скреплял мир, хотя точно неизвестно, не повлияли ли на Стобея и Симпликия гораздо более поздние представления, а такой вывод напрашивается, судя по использованным ими выражениям [128]. В системе Платона душа мира пронизывает всю Вселенную и нет даже понятия о том, что центр оказывает какое-либо управляющее влияние на движения небесных тел. Согласно Аристотелю, все влияния в сфере или круге исходят от окружности и распространяются к центру, а не наоборот, и в следующей главе мы увидим, что стоики придерживались практически того же мнения. Но попробуем чисто теоретически принять как неоспоримый факт, что приверженцы системы Филолая представляли себе воздействие центрального огня «не только математически и механически, но и динамически» (по словам Целлера) и что это могло оказать влияние и на математиков, разработавших систему эксцентров. Их центры описывали круги вокруг весьма материального тела – Земли, и можно было бы подумать, что это обстоятельство удовлетворит даже приверженца тогда уже устаревших пифагорейских идей о местонахождении источника силы, хотя планеты лишь косвенно двигались вокруг тела, находящегося в центре. Таким образом, нет нужды предполагать, что концепция движения вокруг математической точки (которая, в свою очередь, движется вокруг Земли) должна была встретить какое-то сопротивление. Конечно, такой великий математик, как Аполлоний, не мог не заметить, насколько проще становится система подвижных эксцентров, если допустить, что все центры приходятся на Солнце, но по какой-то причине он счел эту гипотезу неприемлемой; во всяком случае, у нас нет никаких сведений о том, что он ее когда-либо высказывал. Более поздние авторы не могли не привести систему, в которой планеты движутся вокруг Солнца, среди «мнений философов»; и в целом полное отсутствие каких-либо упоминаний о геогелиоцентрической системе у какого-либо автора подталкивает нас к выводу, что никто никогда не предлагал ее в качестве способа «спасти явления», хотя Аристарх, возможно, и приблизился к ней, но затем его сразу же поразила еще большая простота и красота гелиоцентрической системы, и потому он лишь ее посчитал достойной обнародования.