В погоне за Солнцем - Ричард Коэн

Приглашенный с лекциями в Ликей Евдокс объяснял, что звезды и планеты закреплены на поверхностях этих двадцати семи прозрачных и невидимых сфер, окружающих Землю. Одна сфера двигала Солнце, которое совершало свой оборот за 24 ч, обусловливая смену дня и ночи. Другая сфера медленно вращала Землю вокруг оси, ею она прикреплялась к большей сфере, вращение которой давало годовой цикл. Ось этой новой сферы, сдвинутая по отношению к внешней соседней сфере, и осуществляла движение Солнца вверх и вниз над горизонтом в зимнее и летнее время.

Аристотель пошел еще дальше, предположив, что таких сфер пятьдесят пять и все они вращаются вокруг Земли с разными, но постоянными скоростями – на ум приходит цирковой акробат, жонглирующий тарелками, стоя на канате. Размышления Аристотеля строились на том, что в небе не может быть пустого места (“Природа не терпит пустоты”) и, соответственно, пространство между сферами должно быть заполнено, и чем больше будет сфер, тем лучше это пространство заполнится. Земля была окружена этими вложенными друг в друга сферами наподобие луковицы. Снаружи сфер Аристотель предполагал еще одну – перводвигатель, это не создатель вселенной, но некая движущая причина всего сущего. Замысловатая паутина конструкций столетиями устраивала астрономов всего мира, пока не изобрели телескоп.

Вся эта система строилась скорее на философском умозаключении, нежели на эмпирическом наблюдении, поэтому Аристотель подкрепил ее логическими доводами на максимальном доступном ему уровне. Вселенная имеет форму сферы, рассуждал он, потому что сфера, которая выглядит одинаково с любой точки зрения, совершеннее любой другой формы. Земля также является сферой, что доказывается тенью, видимой на Луне во время затмения. К тому же путешественники видят не все время одни и те же звезды у себя над головой, да и звезды не всегда находятся в одном и том же месте неба, так что земные путешествия проходят по кривой поверхности.

Положение Земли в центре вселенной объяснялось ее уникальностью и неподвижностью. Аристотель считал, что тяжелые земные элементы (камни и вода) по их природе переместились в центр вселенной (до понятия тяготения еще предстоит пройти тысячелетиям), где они соединились в форме шара. Более легкие элементы – воздух и огонь – по своей сущности оказались вытеснены наверх и прочь. Вслед за Платоном он считал, что небесные тела состоят не из четырех элементов, а из эфира, который он называл (по порядку, так как тот стал пятым элементом) “квинтэссенцией… более высокой и первичной… по отношению к четырем элементам нашего меняющегося подлунного мира”[158]. Эфир не имел веса, он “не старел, не менялся, не реагировал на воздействия” и, что критично для системы греческой астрономии, находился в постоянном круговом движении, вечно возвращая каждое небесное тело в его исходное положение.

У этой системы были очевидные недостатки. Например, каждая планета (и Солнце), будучи прикрепленной к своим сферам, должна была находиться всегда на одном и том же расстоянии от Земли. Однако можно было наблюдать изменение размера Луны до одной шестой от ее диаметра. Не свидетельствует ли это о меняющейся дистанции до Земли? Варьирующаяся яркость планет (особенно Марса) тоже указывает на то, что расстояние между ними и Землей не является постоянной величиной. Временные явления вроде комет и метеоров считались атмосферными событиями, происходящими внутри лунной орбиты. Евдокс и Аристотель по каким-то причинам их игнорировали, так же как колебания в видимой скорости движения Солнца. Но безусловным открытием Евдокса, высоко оцененным Аристотелем, стало то, что движение планет может объясняться путем комбинирования равномерных вращений концентрических сфер с повернутыми осями. По крайней мере в отношении создания геометрических моделей это знаменовало возникновение научной астрономии.

После смерти Александра в 323 году до н. э. антимакедонские волнения вынудили Аристотеля покинуть город второй раз в жизни, через год он умер в Халкиде (остров Эвбея), оставив человечеству прототип современной университетской библиотеки, зоологический сад, музей естественной истории и ни с чем не сравнимый свод сочинений (рассказывали, что даже в свой медовый месяц Аристотель собирал образцы морских организмов). Он не был большой величиной в математике или физике, не занимался астрономическими наблюдениями, но его влияние на эти и другие науки было чрезвычайным. Он систематизировал саму методологию обучения и установил принципы исследований, собрал массив данных, из которых можно было делать дедуктивные выводы.

Впрочем, одновременно с утверждением в науке теорий Аристотеля его современник Гераклид Понтийский (390–322), учившийся у Платона, но живший на южном побережье Черного моря, предположил, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли, а также что Земля совершает дневное вращение вокруг своей оси. Он утверждал, что Солнце порождает ветер, что в свою очередь вызывает приливы и отливы. Молодой астроном Теофраст Эресский (“говорящий подобно богу” – такое прозвище дал ему Аристотель) открыл солнечные пятна, хотя нам неизвестно, каким образом он это сделал. Именно его Аристотель завещал назначить своим преемником по школе.

В начале третьего столетия Аристарх Самосский (310–230), один из самых заметных греческих астрономов, впервые обнаружил явление прецессии. Он также вычислил соотношение солнечного диаметра к земному – между 19:3 и 43:6. Как могло такое большое тело вращаться вокруг столь заметно меньшего? Несколькими годами спустя Аристарх сформулировал утверждение, сокрушающее устои мироздания или как минимум понижающее статус Земли: наша планета должна вращаться вокруг Солнца, а не наоборот, и все прочие планеты, кроме Луны, делают то же самое. Именно Земля, а не небо делает ежедневный оборот и совершает полный оборот вокруг Солнца за год. Напротив, Солнце вместе со звездами остаются неподвижными.

Клеанф, философ-стоик из Афин, сейчас же обвинил Аристарха в безбожии и распространил памфлет, где уличал Аристарха в том, что он запустил “сердце космоса в движение”. Новая теория со всеми ее важными последствиями была похоронена. Это может показаться странным, учитывая, что модель Аристарха не только строилась на открытиях и исследованиях, бывших в ходу с VI века до н. э., но также и разрешала целый комплекс проблем, таких как, например, ретроградное движение. Вместе с тем, если бы Земля действительно двигалась, это нанесло бы удар по теории Аристотеля о падающих телах, никакой альтернативы ей не предлагалось.

Гиппарх (приблизительно 190–120 годы до н. э.) в Александрийской обсерватории. Слева от него армиллярная сфера, его изобретение, а сам он смотрит не через телескоп, а через трубу, которая определяет небесный сектор (SPL/Photo Researchers, Inc.)

Как признавал сам Аристарх, вокруг нас не было ничего, что позволяло бы предположить движение Земли. Если бы она двигалась, людей швыряло бы друг на друга, облака и птицы оставались бы позади, все предметы разбрасывались бы. Здравый смысл подсказывал, что эта теория неверна, и его поддерживала суеверная убежденность в том, что человек должен находиться в центре мироздания. Кроме того, существовали астрологические доктрины – а астрология еще удерживала сильные научные позиции, – которые также базировались на неподвижной центральной Земле. В общем и целом имелось весьма много причин для того, чтобы оставить Землю в центре космоса.