Main menu:

Объяснение суточного движения звезд

Греческие мыслители начали строить геометрические модели, призванные объяснить движения небесных светил, в начале IV в. до н. э. Из первой главы мы знаем, что основателей теоретической астрономии можно в основном разделить на две соперничающие школы. Приверженцы обеих школ ратовали за точность и простоту теории, но расходились во взглядах на роль математики и математических моделей.

Представители первой школы, возглавляемой Аристотелем, считали математику служанкой философии и здравого смысла. Они полагали, что математика может быть полезной при описании природных явлений, но не способна отразить их глубинной сути. Наивысшим достижением этой школы стал труд Клавдия Птолемея, опубликованный примерно в 150 г., которому арабские астрономы средневековья дали название «Альмагест» (что значит «величайший»). Астрономические наблюдения Птолемея и их геометрическое толкование по своей точности и полноте оставались непревзойденными на протяжении четырнадцати веков, вплоть до работ Тихо Браге и Иоганна Кеплера.

Представители второй школы, пифагорейцы, считали, что в основе всех явлений лежат математические закономерности. Они полагали, что законы математической гармонии - более подходящее руководство к постижению небесных тайн, чем здравый смысл. Если же эти законы вступали в противоречие с соображениями здравого смысла, пифагорейцы с легкостью пренебрегали им, чем немало смущали своих «твердолобых» сограждан. Наивысшим достижением пифагорейцев стала гелиоцентрическая модель, созданная Аристархом в III в. до н. э. В XVI в. Коперник возродил эту модель, а в первые же годы следующего столетия Кеплер, используя великолепный каталог наблюдаемых положений планет, составленный Тихо Браге, вдохнул новую жизнь в представления пифагорейцев о гармоничной математической модели Солнечной системы.

Пифагорейцы начали с того, что поставили под сомнение общепринятое в те времена представление о вращающейся прозрачной сфере, в которую вкраплены звезды. Они считали более естественным предположить, что наблюдаемое суточное движение звезд есть следствие неощущаемого нами движения самой Земли по окружности, но в противоположном направлении. Они постулировали, что в центре этой окружности находится «центральный огонь», к которому Земля при своем движении всегда повернута одним и тем же полушарием, как Луна к Земле. Предполагалось, что Греция находится на неосвещенной части. Чтобы «защитить» от центрального огня жителей противоположной стороны Земли, пифагорейцы дополнительно постулировали существование еще одной планеты, которая, вращаясь синхронно с Землей, все время загораживает центральный огонь. Эта гипотеза была отвергнута примерно в начале IV в. до н. э. на основании свидетельств путешественников, проникших к тому времени на западе далее Гибралтарского пролива, а на востоке достигших Индии: никто из них не наблюдал ничего похожего ни на центральный огонь, ни на планету-экран.

Вслед за тем Экфант и Гераклит выдвинули еще более простую по сути, но более сложную для интуитивного восприятия гипотезу, согласно которой Земля вращается вокруг оси, проходящей через ее геометрический центр, «подобно тому как колесо повозки поворачивается на своей оси». Это была качественно новая идея, трудная для понимания. Еще труднее было в нее поверить, и, по-видимому, ее отвергли все, кроме небольшой группы философов, следовавших пифагорейской математической традиции. Тем не менее эта гипотеза значительно упрощала описание движений небесных тел: предполагалось, что звезды покоятся, а наблюдаемые перемещения Солнца, Луны и планет обусловлены в основном движением самой Земли. И хотя предположение о вращении Земли, казалось, не соответствовало повседневным ощущениям и здравому смыслу, ни одно из его математических следствий не противоречило наблюдаемым явлениям.

Отстаивая гипотезу о вращении Земли, пифагорейцы со своим стремлением к математической гармонии оказались в стороне от основного русла развития греческой астрономии. Но со временем главное течение истощилось, а малый приток, непрерывно расширяясь, привел к тому, что Ньютон, будучи в преклонном возрасте, назвал «великим океаном Истины».