Портреты из библиотеки герцога Федерико Монтефельтро - Наталия Владимировна Афанасьева
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Среди греческих, а позднее и средневековых деятелей были такие, кто не признавал шарообразности Земли. Однако сам Птолемей посвятил немало страниц доказательству того, что Земля не может быть плоской, а является шаром.
Нападки на Птолемея и традиция недооценивать его достижения, кажется, подходят к концу. Сейчас его признают одним из величайших учёных древности. Дело не только в том, что Клавдий Птолемей создал теорию, которая просуществовала более тысячи лет. В его теории есть неточности и ошибки. Вычисления Птолемея исправляли арабские учёные и позднее, после вторичного открытия его работ, европейские астрономы. Важнее то, как Птолемей строил свои исследования. Его подход к описанию природных явлений сохранился до наших дней, хотя в настоящее время обоснования применения математики приводят без ссылок на божественность происхождения вселенной.
Птолемей учил, что теология имеет дело с невидимым, ненаблюдаемым, а потому знание, получаемое посредством теологии, не может быть полным. Физика изучает постоянно меняющиеся вещи, поэтому знание, получаемое из физики, также не может быть полным. И та, и другая дисциплина оперируют предположениями. Только математика изучает сущность неизменяемого. С её помощью можно изучать проявления божественного в материальном мире. Птолемей был глубоко убеждён, что для того, чтобы понять движение небесных тел, нужно попытаться представить это движение в математических терминах. Его подход оказался плодотворным. Метод Птолемея до сих пор составляет основу современного способа описания природы.
В своей теории Птолемей исходил из предположений, что Земля имеет сферическую форму, что она неподвижна и расположена в центре вселенной. Птолемей не просто делал утверждения о форме Земли, но доказывал, что Земля не может быть плоской и имеет шарообразную форму. В настоящее время для подтверждения сферичности Земли достаточно показать фотографию планеты, сделанную со спутника, но ещё совсем недавно доводы Птолемея приводились в начальных курсах по естествознанию.
Птолемей указывал, что если корабль движется навстречу горе, находящейся далеко на берегу, то эта гора кажется постепенно появляющейся из моря. Он приводил рассказы путешественников. Чем ближе мореплаватели приближались к Северному полюсу, тем больше исчезало южных звёзд. А если продвигаться на юг, то Большая Медведица, в течение всей ночи остающаяся на небе в северных широтах, постепенно исчезала за горизонтом.
Птолемей исследовал сведения об одних и тех же лунных затмениях в разных странах. По записям, которыми пользовался Птолемей, выходило, что затмения Луны происходят раньше для тех, кто обитает на востоке, и позже для тех, кто обитает на западе, при этом разница во времени пропорциональна расстоянию между местами наблюдения, что невозможно, если Земля плоская.
Как далеко находятся звёзды? Как относится радиус Земли к радиусу сферы неподвижных звёзд? Птолемей утверждал, что это отношение можно считать нулём, то есть радиус звёздной сферы бесконечно большой.
Полагая размеры Земли маленькими, а расстояние до сферы звёзд огромным, Птолемей понимал, что он оказывался перед дилеммой: или допустить, что все небесные тела вращаются вокруг Земли, и тогда скорость движения любой звезды, любой точки на звёздной сфере чудовищно большая, либо предположить, что Земля вращается вокруг Солнца. Но тогда, и так рассуждали многие греческие учёные, воздух, да и все предметы, находящиеся на Земле, не смогут удержаться на её поверхности, их снесёт, как сносит лёгкие вещи с быстро едущей колесницы. Что происходит со звёздами на бесконечно далёкой сфере – не очень понятно, а то, что воздух остаётся вокруг Земли, известно всем. Поэтому Птолемей и предпочёл поместить центр мира в центре Земли.
По теории Птолемея, сфера звёзд за сутки делает один оборот вокруг Земли. Ось вращения проходит через Полярную звезду и центр Земли. Существуют два главных движения, происходящие на фоне звёздного неба: каждодневное перемещение Солнца с востока на запад и годовое вращение Солнца, Луны и пяти планет с запада на восток. В течение года Солнце медленно-медленно движется по большому кругу сферы звёзд. Этот большой круг называется эклиптикой. За год Солнце совершает один оборот, проходя каждый месяц определённое созвездие из созвездий Зодиака.
На портрете Птолемей держит небесный глобус, на котором изображён путь, заметаемый эклиптикой в течение года. Этот путь получается в виде полоски из-за наложения суточного вращения на годовое движение.
В своих рассуждениях Птолемей опирался на учение Аристотеля о круговом движении как фундаментальном для небесных тел. Утверждение Аристотеля, что все небесные тела движутся по окружностям, подвергалось сомнению ещё при жизни философа. Перемещение планет не удавалось описать как вращение вокруг Земли, а значит, вокруг центра Мира. Чтобы убедиться в этом, достаточно некоторое время понаблюдать за движением планет на небе. Они не остаются на одной линии, к тому же движутся то быстрее, то медленнее. С точки зрения земного наблюдателя особенно плохо ведёт себя Марс. Он не только замедляет и ускоряет своё движение по небесному своду, но и периодически пятится назад.
Оставалось непонятным и знаменитое небесное неравенство: от весеннего до осеннего равноденствия на восемь дней больше, чем от осеннего до весеннего. Равномерность вращения Солнца вокруг Земли явно нарушается. Существует ещё много неправильностей в движениях небесных светил, которые были известны древним грекам.
Несмотря на видимое несоответствие с наблюдаемыми данными, Птолемей соглашался с Аристотелем, что основным движением космических тел является равномерное движение по кругу. На небе царит гармония, и эту гармонию надо искать с помощью математики.
Птолемей предложил описывать движения Солнца, Луны и планет, вводя не одно круговое движение, а два. Если мы представим себе, что вокруг Земли вращается некая точка и вокруг этой точки, в свою очередь, вращается планета, например Марс, то мы получим, как по теории Птолемея, движется планета Марс. Радиусы и скорости вращения у разных планет разные. Птолемей проделал громадную работу по нахождению параметров движения всех планет. Хаотическое и, казалось бы, совершенно неупорядоченное перемещения планет удалось описать логично, пользуясь движениями по совершенным окружностям. Описание получилось сложным, но не было никаких оснований ожидать, что оно будет простым. И получилась предсказуемая картина. Правда, пришлось чуть-чуть сместить центр мира.
Древних астрономов должно было удивлять, что между Луной и Солнцем, большими по
