История астрономии. Великие открытия с древности до средневековья - Джон Дрейер

То, что Птолемей нашел широты планет крайне хлопотным делом, ничуть не странно, если вспомнить, что на самом деле их линии узлов проходят через Солнце, в то время как Птолемею пришлось исходить из допущения, что они проходят через Землю. Поскольку внутренние планеты практически окружены орбитой Земли, также вполне естественно, что их движения по широте казались более сложными. Фундаментальная ошибка системы Птолемея не вызвала столько трудностей ни в одной другой части планетной теории, как в объяснении широт, и они оставались основным камнем преткновения вплоть до эпохи Кеплера[178].

Невозможно отрицать, что система в целом заслуживает нашего восхищения как готовый способ составления таблиц движения Солнца, Луны и планет. С геометрической точки зрения она почти во всех подробностях (за исключением вариаций расстояния до Луны) представляла эти движения почти так же верно, как наблюдения при помощи простых инструментов того времени, и является вечным памятником великим математическим умам, разрабатывавшим ее с таким упорством. Из многих слов не только самого Птолемея[179], но и его комментаторов следует, что они всего лишь считали многочисленные круги удобным способом расчета местоположения планет и в действительности система весьма похожа на разложение в ряд синусов или косинусов кратных средней аномалии. Птолемей обычно начинает теорию какой-либо части планетного движения со слов «представим себе (νοείσθω)… круг», а во введении к своим «Гипотезам» он говорит: «Я не утверждаю, что могу сразу объяснить все движения; но я покажу, что каждое само по себе прекрасно объясняется своей собственной гипотезой». А Прокл в конце своего комментария открыто говорит, что эпициклы и эксцентры предназначены всего лишь для того, чтобы наиболее простым способом объяснить движения и показать существующую между ними гармонию. Факт (на который Гиппарх и Птолемей не могли не обратить внимания), что их лунная теория требует чрезмерных изменений расстояния до Луны и тем самым ее видимого диаметра, чего в действительности не происходит, показывает, что они видели в своей работе не систему действительного мироустройства, но всего лишь вспомогательное средство для вычислений. В силу состояния алгебры в ту эпоху их приходилось производить геометрически, как и Евклиду пришлось удовольствоваться геометрическим представлением в вопросах иррациональных величин или теории пропорций.

Современному уму, привыкшему к гелиоцентрической идее, трудно понять, почему такому математику, как Птолемей, не пришло в голову лишить все внешние планеты их эпициклов, раз они не служили никакой иной цели, кроме воспроизведения годовой орбиты Земли, переданной на каждую из этих планет, а также лишить Меркурий и Венеру их деферентов и поместить центры их эпициклов на Солнце, как сделал Гераклит. Фактически мы могли бы воспроизвести установленные Птолемеем значения отношений радиусов эпицикла и деферента на основе большой полуоси каждой планеты, выраженные в полуосях Земли, как показано в следующей таблице:

Очевидно, что гелиоцентрическая идея Аристарха могла с тем же успехом возникнуть из теории эпициклов, как и из теории подвижных эксцентров, и, если бы мы не располагали некоторыми данными в пользу старшинства первой из двух теорий, мы не могли бы сказать, какая из них послужила отправной точкой для Аристарха. Но в связи с любопытной зависимостью всех планет от Солнца в системе Птолемея мы уже упоминали, что зодиакальное неравенство движения планет показывает, что в любом случае простое круговое движение не может «спасти явления»; при этом открытие ярко выраженной неправильности движения Луны, зависящей от ее положения относительно Солнца, подтвердило мнение, что Солнце одинаково замешано в теориях всех небесных тел.

Хотя система Птолемея была лишь геометрическим представлением небесных движений и не претендовала на изображение истинной картины реального мироустройства, невозможно обойтись без нее в нашем обзоре космических систем, прежде всего в силу ее огромной исторической важности. В течение более чем четырнадцати столетий она оставалась альфой и омегой теоретической астрономии, и, какие бы ни складывались мнения об устройстве мира, система Птолемея почти повсеместно считалась фундаментом астрономической науки.

Помимо полной теории движения планет, великий труд Птолемея содержит и каталог звезд, который, однако, представляет собой не что иное, как каталог Гиппарха, сохранивший с его времен ошибочное значение постоянной прецессии. Гиппарх[180] открыл прецессию равноденствий, сравнив определенные им самим долготы для некоторых звезд с их долготами у Тимохариса, определенными примерно на 150 лет раньше. Уже в своей более ранней работе о продолжительности года он заявлял, что это смещение должно составлять по меньшей мере градус на сто лет («Синтаксис», VII, 2), но в своей последующей работе «О смещении точек солнцестояния и равноденствия» он говорит, что Спика, по его наблюдениям, находится в 6° от осеннего равноденствия, тогда как у Тимохариса это расстояние составляет 8°. Тимохарис наблюдал Спику в 294 и 283 годах до н. э. (VII, 3), а Гиппарх наблюдал ее в 129 году, таким образом изменение составило 45″ или 46″ в год[181]. Значения, принятые Гиппархом для тропического и сидерического года, также указывают на то, что он исходил из указанной величины. Птолемей, однако, сравнивая найденные Тимохарисом и Гиппархом долготы четырех звезд с теми, которые определили Агриппа и Менелай в 93 и 98 годах н. э., нашел смещение на 36″ за год, или на 1° за 100 лет, и принял это удобное и круглое число. Весьма примечательно, что такое важное открытие не стало общеизвестным и мы не находим упоминаний о прецессии ни у Гемина, ни у Клеомеда, ни у Теона Смирнского, Манилия, Плиния, Цензорина, Ахилла, Халкидия, Макробия или Марциана Капеллы! Единственные авторы, которые говорят о ней, за исключением Птолемея, – это Прокл[182], который категорически отрицает ее существование, и Теон Александрийский, который принимает птолемеевское значение 1° за 100 лет, но рассказывает об этом вот такую странную историю: «По мнению некоторых, древние астрологи полагали, что с некой эпохи точки солнцестояний сдвигаются на 8° по порядку знаков, после чего возвращаются на то же расстояние; но Птолемей был не такого мнения, так как без введения этого смещения в расчеты они, если делаются по таблицам, всегда согласны с наблюдаемыми местами. Поэтому мы также советуем не использовать эту поправку, но все же объясним ее. Допустим, что за 128 лет до правления Августа произошло наибольшее смещение вперед, а именно на 8°, звезды начали двигаться назад; к 128 годам, истекшим до Августа, прибавим 313 лет до Диоклетиана и 77 лет после него и возьмем одну восьмую часть от суммы (518), так как за 80 лет происходит смещение на Г. Доля (6°28′30″), вычтенная из 8°, даст величину, на которую точки солнцестояния окажутся впереди таблиц».