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

Так, небесные сферы продолжали удерживать свои позиции за пределами деятельности продвинутых математиков. Теон Смирнский (с. 282) описывает расположение сфер, удовлетворяющее вкусам тех, кому было слишком трудно разбираться в перемещениях воображаемых кругов. Если на вышеприведенном рисунке мы опишем два круга вокруг Т, касающиеся эпицикла в С′ и С″, мы можем допустить, что эти два круга изображают две полые концентрические сферы, между которыми свободно обращается сплошная сфера, эпицикл которой можно назвать экватором. Если затем планету прикрепить в какой-то точке на экваторе этой сплошной сферы, ее движение вокруг Земли в центре будет точно таким же, как уже описанное. Следовательно, нет никакой разницы, существуют или нет эти сферы, и сторонники теории эпициклов, безусловно, надеялись привлечь на свою сторону и аристотеликов, и стоиков, указывая на то, что это всего лишь видоизмененная теория сфер. Тот факт, что это представление о сплошных сферах принимал Адраст, показывает, что даже поздние перипатетики неохотно отходили от Аристотеля в этом вопросе. Таким образом и произошло наконец повсеместное признание теории эпициклов.

Однако во времена Аполлония теория подвижных эксцентров все еще не сдавала позиций среди математиков, и обе соперничающие теории были в состоянии отобразить фактические движения планет, насколько они были известны на тот момент, гораздо более удовлетворительным образом, чем теория гомоцентрических сфер. Насколько удалось Аполлонию усовершенствовать теорию движения Луны, нам неизвестно, Птолемей об этом ничего не говорит, однако он, вероятно, в какой-то мере все же проложил путь для следующего великого астронома – Гиппарха, который в этой и других областях астрономии продвинул науку больше, чем какой-либо иной древний астроном до него.

Гиппарх родился в вифинийской Никее, но провел большую часть жизни за границей, в основном на Родосе, который тогда оставался одним из самых процветающих государств греческого мира, знаменитый и своими гражданами-морепла-вателями, и многочисленными произведениями искусства, которые украшали его столицу. В последние полтора века до наступления н. э. Родос в большой степени был соперником Александрии как центр литературной и интеллектуальной жизни, и среди тех, чьи труды прославили остров, первое место принадлежит Гиппарху. К сожалению, почти все его сочинения погибли, включая и ту работу, в которой он заложил основы тригонометрии, и его книгу против Эратосфена, в которой он критиковал ее географию, пожалуй с излишней суровостью. Об этих произведениях нам известно только из трудов других авторов. До нас дошло лишь одно сочинение Гиппарха [136], которое датируется 140 годом до н. э. и написано до того, как он сделал свое великое открытие прецессии равноденствий, а его звездный каталог был составлен в 129 году до н. э. [137]Хотя почти все его сочинения утрачены, его научные достижения нашли самого эффективного выразителя в лице Птолемея, в чьем великом труде мы находим исследования Гиппарха не только объясненные, но и продолженные и во многих случаях завершенные; и хотя Птолемей часто забывал уточнить, что именно сделал он, а что – его великий предшественник, в большинстве случаев не представляет особого труда определить, где чья заслуга. Μεγίστη Σύνταξις Птолемея, «Синтаксис» или «Альмагест», как его обычно называют [138], представляет собой полный компендиум античной астрономии в том виде, в каком она окончательно сложилась в Александрии. Так как мы в данном случае не пишем историю теоретической астрономии, мы не станем разбираться в том, как именно доступный материал наблюдений был использован для создания теорий движения небесных светил; мы лишь скажем о геометрических построениях, которые представляли эти движения и легли в основу составления таблиц для их расчета. Причем потребность в подробном изложении «Альмагеста» тем меньше, что некоторые авторы это уже сделали.

Гиппарх, помимо наблюдений, сделанных им самим, располагал наблюдениями, сделанными в Александрии за предыдущие 150 лет, а также гораздо более древними вавилонскими наблюдениями затмений. Первые легли в основу его гениального открытия прецессии равноденствий; соединив вавилонские и александрийские наблюдения, он разработал теории Солнца и Луны [139]. Что касается Солнца, то ему было сравнительно просто найти такую орбиту, которая удовлетворила бы наблюдениям, поскольку неравномерная продолжительность четырех времен года была единственным неравенством, которое ему приходилось учитывать. Гиппарх показал, что две следующие гипотезы ведут к тем же результатам [140]:

1. Солнце за тропический год описывает круг с радиусом r , Земля при этом находится на расстоянии от центра, равном er – некоторой доле радиуса.

2. Солнце за тропический год проходит через эпицикл с радиусом er в направлении с востока на запад, причем центр этого эпицикла за тот же период, но в противоположном направлении описывает окружность круга с радиусом r вокруг центра, где находится Земля.

Любой из этих гипотез вполне достаточно, чтобы представить видимое движение Солнца с погрешностью равной менее одной минуты дуги, то есть величине, совершенно незаметной не только в те времена, но и в течение 1700 последующих лет. Длина радиуса г, конечно, нематериальна, но эксцентриситет е и долгота апогея А должны выбираться таким образом, чтобы выявить наблюдаемые различия в длине времен года. Гиппарх установил следующие значения: е = 0,04166 и А = 65°30′, причем и то и другое довольно верные, А на 35′ меньше, чем нужно, а погрешность в определении эксцентриситета может ввести максимальную погрешность в 22′ в уравнение центра.

Большое внимание, которое Гиппарх уделял движению Солнца, позволило ему отвергнуть любопытную идею, что Солнце перемещается по орбите, наклоненной к плоскости эклиптики, о чем мы уже говорили в главе о Евдоксе. Тот факт, что учение о движении Солнца по широте, приводимое в несколько видоизмененной форме поздними некритическими компиляторами Плинием, Теоном и Марцианом Капеллой (которые все, по-видимому, писали в блаженном неведении о трудах Гиппарха), чрезвычайно повышает вероятность того, что их изложения отображают попытку какого-то раннего александрийского астронома объяснить разницу между продолжительностью тропического и сидерического года, сделанную еще до того, как Гиппарх обнародовал свое открытие ежегодной прецессии, или до того, как это открытие получило признание [141].