Остров знаний. Пределы досягаемости большой науки - Марсело Глейзер

При этом Аристотель продолжал верить в божественное присутствие в мире. Несмотря на то что он считал Вселенную вечной и никем не созданной, он вводит понятие отдельного божества, отвечающего за движение небесных светил – «недвижимых двигателей». Задачей таких нематериальных божественных сущностей было направлять движения небесных объектов, не двигаясь при этом самим, не совершая никаких материальных действий и не подвергаясь им. Управление движением светил осуществлялось таинственным образом, через «вдохновение или желание». Космос Аристотеля был похож на луковицу, состоящую из множества слоев (небесных сфер), в центре которых находилась неподвижная Земля, а на периферии – звезды. Соответственно, «недвижимые двигатели» имели свою иерархию, и тот, что находился ближе всего к краю, назывался перводвигателем. Его задачей было управлять Вселенной снаружи, заводить весь механизм космоса для запуска цепочки причин и следствий.[25]

Перводвигатель и подчиненная ему цепочка «недвижимых двигателей» были необходимы Аристотелю для ответа на два фундаментальных вопроса, с которыми сталкивается человек в попытке объяснить Природу: как предметы переходят из состояния покоя в состояние движения и как это движение сохраняется? Что еще могло вечно поддерживать работу огромной космической машины? Аристотелю не было известно понятие инерции, естественного стремления тела оставаться в состоянии движения, если внешние силы не принудят его к изменению такого состояния. До открытия инерции оставалось еще 18 столетий.

Космос Аристотеля был вечным, что делало его теорию гораздо проще любых других представлений, в которых космос появился в определенный момент времени, – от библейских текстов до современной космологии Большого взрыва. Как мы уже отмечали выше, если у Вселенной есть начало, то этому требуется логическое объяснение. Почему Вселенная вообще существует? Что вызвало ее появление? Религии отвечают на этот вопрос, постулируя существование Божественной Первопричины, на которую не распространяются физические законы. Но объяснить возникновение физической Вселенной с точки зрения науки – это крайне сложная задача, которая все еще преследует современную космологию, даже несмотря на то, что многие верят в квантовую механику как в универсальное объяснение (как мы увидим ниже, это не только плохо с философской точки зрения, но и ошибочно с научной). Заявление о том, что мы знаем все о происхождении Вселенной, не просто неверно – оно искажает общественное понимание науки. Нравится нам это или нет, у каждого острова есть границы, и Остров знаний не исключение.

Но вернемся к Аристотелю. Как мы увидели, он вывел философию из пещеры Платона, устранив различия между миром абстрактных форм и областью чувственного восприятия. Согласно Аристотелю, любые изменения на Земле и вокруг нее объясняются взаимодействием четырех базовых веществ. Поднявшись в небеса, мы перейдем в область небесных сфер, которые ответственны за движение Луны и пяти планет по круглым орбитам (до открытия Урана в 1781 году человечеству были известны лишь Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Все небесные объекты состояли из пятого вещества, идеального и вечного эфира, не подвластного никаким изменениям. Космос Аристотеля имел дуалистичную природу, ведь он устанавливал различия между Землей, миром обычной материи, и идеальным эфиром, недоступным ни для чего материального. Более того, в нем еще оставалось место для телеологии, воплощенной в нематериальных, но активных «недвижимых двигателях», на которые впоследствии сделала ставку христианская теология.

В течение нескольких последующих столетий было разработано несколько моделей для объяснения неравномерного движения небесных объектов вокруг Земли в Аристотелевом космосе. Еще со времен шумеров было известно, что планеты порой ведут себя странно. Если понаблюдать за движением Марса по небу в течение нескольких месяцев, можно заметить, что иногда он поворачивает назад, как если бы он не был уверен, что выбрал правильный путь. Для древнегреческих астрономов, считавших Землю центром космоса, это «ретроградное» движение было настоящей головной болью. Согласно Симпликию Киликийскому, философу VI века и комментатору Аристотеля, Платон потребовал от своих учеников объяснить такую траекторию движения Марса, используя лишь циркулярные орбиты и равные скорости. Эту задачу он назвал спасением факта (хотя обычно ученые как раз занимаются спасением собственных теорий от изменений под влиянием фактов). Симпликий так объяснял задачу Платона: «Это блестящая проблема для астрономов: доказать, с учетом полученных гипотез, что все предметы в космосе движутся по кругу и что кажущиеся несоответствия… порождаются не чем иным, как нашим восприятием, и не имеют отношения к реальности».[26]

На данном примере мы видим, как прочное научное убеждение может одновременно подстегивать мышление и останавливать его, заставляя воображение создавать множество возможных сценариев в рамках строгих ограничений. Несмотря на то что идеи Платона почти две тысячи лет вели астрономию по неверному пути, благодаря им было создано множество сложнейших теорий о движении небесных объектов. Самой известной из них является модель эпициклов Птолемея, предложенная около 150 года н. э. и просуществовавшая (с небольшими изменениями, введенными исламскими астрономами) до конца XVI века.

Вкратце, эпицикл – это малый цикл, являющийся частью большего (деферента). Представьте себе, что Земля – это центр большого цикла. У этого большого цикла имеется эпицикл, и по нему движется Луна. По мере вращения большого цикла эпицикл вращается вместе с ним. Если, помимо этого, эпицикл может вращаться и самостоятельно, то мы получаем сочетание двух круговых движений. Перемещаясь по созданному ими петлеобразному пути, космические тела могут демонстрировать обратное или нестандартное движение. Теперь давайте повторим ту же процедуру для всех известных планет и Солнца. Каждый из этих объектов имеет собственный эпицикл, входящий в деферент. В итоге вся конструкция выглядит как ряд концентрических кругов, в центре которых находится Земля. Если правильно соотнести размеры деферентов и эпициклов, можно получить как раз такие ретроградные движения, которые уже известны астрономам по результатам наблюдений.

Птолемей быстро осознал, что эта конструкция была слишком простой, чтобы оказаться верной. Будучи в состоянии предсказывать положение небесных тел на долгое время вперед, он доработал свою модель, добавив в нее дополнительный фактор. Вместо того чтобы вращаться вокруг центра деферента, как кабинки колеса обозрения, эпициклы движутся вокруг экванта – воображаемой точки, слегка смещенной в сторону. После этой модификации модель Птолемея стала невероятно точным инструментом для предсказания положения планет. Ее точность была примерно равна полной Луне, то есть погрешность Птолемеевых измерений не могла быть больше места, занимаемого на небе полной Луной.