Г. Гурев - Системы мира (от древних до Ньютона)

Всего Коперник сохранил в своей системе 34 эпицикла, вместо свыше 80 эпициклов в одном из последних вариантов птолемеевой системы, и в этом сокращении числа кругов он видел большое преимущество своей системы. «Достаточно всего 34 кругов, чтобы объяснить все строение мира, весь сложный танец светил», — с удовлетворением подчеркивал он в своей предварительной рукописной работе. Из этих 34 кругов четыре потребовалось ему для Луны, три для Солнца, семь для Меркурия (движение которого особенно неправильно) и по пяти для каждой из остальных планет. Таким образом, хотя система Коперника низвергла геоцентризм Птолемея, ее нельзя противопоставить птолемеевой системе эпициклов: она являлась не только гелиоцентрической, но и эпициклической, ибо допускала равномерно — круговое движение.

Поэтому при вычислении эфемерид, т. е. положения планет для отдельных моментов, система Коперника не имела тогда существенных преимуществ перед системой Птолемея. Оба вычислительных метода почти совпадали. По старой системе мира сперва определяли положение планеты на эпицикле, затем положение центра эпицикла на окружности деферента и, наконец, из этих двух величин выводилось положение планеты на небесной сфере. По новой же системе сперва устанавливалось положение Земли и положение планеты на их орбитах, а затем путем соединения этих двух положений получалось геоцентрическое, т. е. видимое с Земли положение планеты на небосводе.

Это совпадение вычислительных методов, вытекавшее из принципа равномерно — кругового движения небесных тел, было одной из важнейших причин неуспеха системы Коперника у профессиональных астрономов, для которых решающим было практическое значение теории. Тихо Браге (1546–1601) при точности своих наблюдений легко заметил, что круговые пути не соответствуют истинному положению вещей, но был не в силах разрешить этот вопрос. Как мы далее увидим, только Кеплер после долгих и утомительных попыток нашел, что планетные орбиты имеют форму эллипсов, весьма близких друг к другу, и таким образом освободил систему Коперника от его крупнейшего недочета.

Однако вначале ученых смущали не столько астрономические недочеты системы Коперника, сколько ее «кажущаяся» физическая несостоятельность, т. е. ее резкое противоречие основам аристотелевского учения о движении, которое учеными того времени признавалось неоспоримым.

Например, как мы знаем, Аристотель учил, что за исключением равномерного кругового движения светил и отвесных движений вверх и вниз тяжелых и легких земных тел, все прочие движения насильственны и должны прекращаться сами собой; и далее, что круговое движение, как совершеннейшее, присуще одним только небесным телам. Коперник, находившийся всецело под влиянием господствовавшей тогда аристотелевой физики, признает все это. Но несмотря на это, он решительно отвергал различие между небесными телами и Землей, считая, что круговое движение, свойственное всем небесным телам, должно быть присуще и Земле. Он смело отбросил освященное церковью аристотелевское представление о разделении мира на две совершенно различные части — «небо» и «Землю». Тем самым он подорвал старое учение о материи и движении и сделал большой шаг к созданию современной физики и механики.

Аристотелевское представление о тяжелости считалось неопровержимым доказательством того, что Земля является центром вселенной. Согласно этому представлению тяжесть является стремлением к центру мира, а так как наблюдать силу тяжести можно было только на Земле, то отсюда вытекало, что центр Земли есть центр мира. Коперник смело отбросил это укоренившееся воззрение на тяжесть, смутно угадывая закон всемирного тяготения. Он высказал весьма революционный для того времени взгляд, что тяжесть представляет собой не стремление к центру мира, а 4стремление частей одних к другим в каждом небесном теле отдельно. По его мнению, тяжесть есть свойство всех веществ, где бы они не находились, так что центр мира здесь не играет никакой роли, — здесь важно лишь относительное расположение частей того или иного вещества. «Мне кажется, — писал Коперник, — что тяжесть есть не что иное, как такое естественное стремление всех малейших частиц, вследствие которого они сливаются в единое целое, принимая шаровидную форму. Это стремление к соединению присуще, быть может, и Солнцу, и Луне, и другим небесным светилам и составляет вероятную причину их шаровидности».

Правда, объясняя этим стремлением сплоченность Земли и других мировых тел, Коперник не упоминал о существовании подобного же стремления между различными небесными светилами. Он не призывал на помощь никакой «силы» для объяснения движения планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, а следуя за Аристотелем, называл эти движения «естественными». Но не подлежит сомнению, что Коперник признавал какое‑то влияние или действие Солнца на обращающиеся вокруг него планеты. Это видно хотя бы из следующего его замечания: «Таким образом Солнце, как бы восседая на престоле царском, управляет вращающимся вокруг него семейством светил».

Чрезвычайно важно то, что доводы Коперника устранили одну из важнейших «физических» основ аристотелево — пто- лемеевой системы — геоцентризм. Из доводов Коперника вытекало, что только земные однородные тела стремятся к центру Земли; согласно же прежних воззрений, к центру Земли стремятся все тела вообще. Все это оказало огромное влияние на творца современной механики Галилея и послужило исходным пунктом в его борьбе с аристотелизмом.

Вследствие низкого развития инструментальной техники, во времена Коперника было очень мало таких фактов, которые могли быть использованы для непосредственного доказательства правильности гелиоцентрической системы мира. Поэтому он поневоле должен был аргументировать логическими доводами, ограничиться чисто принципиальными соображениями. Из этих соображений видно, что Коперник глубоко чувствовал свою правду, был непоколебимо убежден в истинности своей системы, заложившей основы нового мировоззрения. Коперник не оставил без разбора все имевшиеся доводы против движения Земли, доказывая их полнейшую несостоятельность.

Аристотель говорил, что если бы Земля двигалась вокруг какого‑нибудь тела, то это должно было бы сказаться в параллаксе неподвижных звезд, — кажущемся изменении их положения на небосводе. Именно, в течение года звезды должны были бы казаться смещенными, сдвинутыми со своих мест, вследствие того, что земной наблюдатель смотрел бы на них из различных точек земной орбиты. Так как наблюдения не подтверждали существования такого видимого перемещения звезд, то в этом обстоятельстве Аристотель, Птолемей и другие астрономы видели несомненное доказательство неправильности представления о годовом движении Земли. Но Коперник был настолько убежден в правильности своей системы мира, что в отсутствии заметного параллакса звезд увидел не отрицание движения Земли в мировом пространстве, а подтверждение взгляда о чрезвычайно больших размерах вселенной. Он совершенно правильно отметил, что отдаленность неподвижных звезд так велика, что в сравнении с ней даже земная орбита представляется совершенно ничтожной, и что именно поэтому звезды не имеют заметных параллаксов.