Глава   IV

СТРОЕНИЕ МИРА

 

Не his fabric of the heavens

Hath left to their disputes - perhaps to move

His laughter at their quaint opinions…

John Milton [1])

 

1.      Структура небесного свода

 

Для создания астрономии, вполне пригодной для практических целей, вовсе не обязательно иметь ту или иную модель Вселенной. Уже к -300 г. вавилоняне получили тщательно разработанные методы вычисления положений Солнца, Луны и планет. Многие их методы вычисления дошли до нас и опубликованы [Нейгебауер, 1955]. Методы эти не основываются на какой-либо предполагаемой структуре небес­ного свода. По своей природе они являются чисто математическими и напоминают традиционные методы расчета таблиц приливов и отливов.

Если в одном и том же месте наблюдать за приливами и отливами, то вскоре обнаруживается, что приливы и отливы совершают два полных цикла за лунные сутки [2]). Такие циклические колебания на­блюдатель может попытаться описать синусоидальной функцией, вы­числить значения этой функции и сравнить их с результатами замеров для приливов и отливов. В этом случае он получит довольно заметное отставание от синусоиды. Дальше он, возможно, заметит, что расхож­дение также представляется периодической величиной, совершающей два колебания за солнечные сутки, и эту величину можно вычислить и вычесть из синусоиды. Однако снова обнаружится расхождение с измерениями, и снова расхождение имеет характер колебаний. Наблюдатель может найти амплитуду и частоту этих колебаний и т. д. После каждой такой поправки он снова обнаружит расхождение с из­мерениями, и снова сможет представить это расхождение колебатель­ным процессом. Если все сделать правильно, то размеры расхождений будут убывать. Наблюдатель может заниматься этим, пока не устанет, или до тех пор, пока не сможет вычислять приливы с нужной ему точ­ностью. И все это он может сделать, не имея никакого представления о силах, вызывающих приливы, т. е. математические методы расчета приливов и отливов можно развивать, не имея никакой теории прили­вов и отливов, не представляя себе их природы.

Аналогичным образом вавилоняне поступали в астрономии. Начи­нали они, например, с предположения о том, что Луна движется по небу равномерно, а затем находили отклонения от равномерного дви­жения. Эти отклонения могут достигать 7,5°. Отклонения можно раз­ложить на различные колебания, каждое со своим периодом. Склады­вая эти колебания, вавилоняне умели представлять движение Луны настолько точно, насколько хотели, или настолько точно, насколько позволяли их наблюдения.

В интересующий нас период истории греки подходили к подобным вопросам совсем иначе Греческие астрономы, так же как и современ­ные астрономы, постулировали, что небесные тела подчиняются оп­ределенным законам или моделям, которым можно придать математи­ческую форму. Тогда подробное математическое описание движений получается вычислением следствий из основных законов; при этом для перехода от математической формулировки законов к математиче­скому описанию движения использовались правила математического анализа [3]).

Пытаясь представить себе строение Вселенной, греки сразу же сталкивались с вопросом о центре Солнечной системы: является ли таким центром Земля или Солнце, или же ни одно из этих тел не на­ходится в центре Солнечной системы. Греческие астрономы, как мы видели в разделе III.6, в конце концов поместили в центр системы Землю, но это была не единственная их система мира. Как ни странно, но в одной из самых ранних греческих систем мира ни Земля, ни Солн­це не были в центре Вселенной. И Земля, и Солнце, и Луна, и другие планеты - все обращалось вокруг центрального огня. Земля соверша­ла один оборот в сутки вокруг центрального огня и при этом она всегда была обращена к нему одной и той же стороной. Согласно этой системе обитаемой была только та сторона Земли, которая «не видела» огня. В течение суток жители стороны, повернутой от огня, видели по очереди все части неба, так что причиной видимого суточного враще­ния неба было это постулированное суточное обращение Земли [4]).

Известно еще несколько систем мира древних греков. Одной из них мы обязаны Аристарху Самосскому, которому мы также отдаем должное за определение момента летнего солнцестояния -279 года. Труд Аристарха был утерян, и поэтому мы не знаем всех деталей его картины мира, но вполне вероятно, что это была настоящая гелио­центрическая система. Из описаний системы Аристарха другими авто­рами мы знаем, что в его системе Земля совершала годовое обращение вокруг Солнца, при этом ежесуточно поворачиваясь вокруг своей оси. Однако слишком мало авторов упоминали эту систему и еще мень­ше ее поддерживали.

Не будем останавливаться на других системах мира и перейдем сразу к той, которая в конечном итоге и завоевала умы большинства древних греков. Это геоцентрическая система, часто называемая эпициклической системой. Она и будет темой следующего раздела.