История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи - Иван Рожанский

Зная отношение 3.—С./3.—Л. и учитывая тот факт, что видимые поперечники Солнца и Луны примерно равны, мы сразу же находим, что диаметр Солнца должен быть в 19 раз больше диаметра Луны.

Несколько сложнее обстоит дело с определением отношения диаметра Солнца к диаметру Земли. При выводе этого соотношения Аристарх использует одну из шести «гипотез», сформулированных им в начале трактата, а именно, что поперечник тени Земли, падающей на Луну при лунном затмении, принимается равным удвоенному диаметру Луны. С помощью этой гипотезы и найденного выше соотношения между расстоянием от Земли до Луны и от Земли до Солнца, Аристарх находит искомое отношение (19/3).

В числе шести «гипотез» Аристарха фигурирует и такое утверждение: «Диаметр Луны равен одной пятнадцатой части зодиака», т. о. 2°. Это грубая ошибка, на которую часто ссылаются как на свидетельство несовершенства наблюдательных средств Аристарха (на самом деле видимый поперечник Луны равен половине градуса). Правда, Архимед в «Псаммите» сообщает, что диаметр видимого диска Солнца (а значит, и Луны?) составляет, по Аристарху, одну семьсот двадцатую часть круга, что в общем соответствует действительности. Откуда же возникла указанная ошибка? Может быть, она явилась следствием небрежности переписчика? Независимо от решения этого частного вопроса, можно считать несомненным, что Аристарх не придавал большого значения точности наблюдательных данных, которыми он пользовался. Он подходил к решению астрономических задач скорее как математик, чем астроном, для которого точность наблюдений имеет первостепенное значение (заметим, кстати, что Аристарх был одним из первых ученых, начавших пользоваться — пусть еще в неявном виде — тригонометрическими функциями).

Имеются все основания думать, что гелиоцентрическая модель космоса рассматривалась Аристархом как естественное следствие полученных им результатов о сравнительных размерах Солнца и Земли. Хотя Аристотель и признал, что Земля «не велика по сравнению с величиной других небесных светил»[227] но полученное Аристархом соотношение объемов Солнца и Земли (250: 1) — хотя и оно на самом деле было сильно занижено — все же превосходило все то, что по этому поводу могли думать астрономы предшествующих поколений. Уже этот один факт мог вызвать сомнения в правильности традиционной геоцентрической картины мира. Если Солнце было так велико, то не лучше ли было именно его принять за центр Вселенной? Тем более что это допущение приводило к радикальному упрощению устройства космоса и естественным образом разрешало трудность с колебаниями яркости некоторых планет. А эта трудность, как мы видели, была наиболее слабым пунктом в гомоцентрических моделях мира, создававшихся учеными IV в.

Вероятно, таким — или сходным — образом Аристарх обосновывал свою гелиоцентрическую концепцию. Естественное возражение, что в случае движения Земли вокруг Солнца должны были бы меняться видимые конфигурации неподвижных звезд, Аристарх отводил указанием на огромность сферы неподвижных звезд. По вопросу о том, какие размеры Аристарх приписывал Вселенной (понимая под ней сферу неподвижных звезд), интересные сведения сообщает Архимед в «Псаммите». Ввиду важности этого места мы процитируем ого дословно.

«Но Аристарх Самосский выпустил в свет книгу о некоторых гипотезах, из которых следует, что мир гораздо больше, чем понимают обычно. Действительно, он предполагает, что неподвижные звезды и Солнце находятся в покое, а Земля обращается вокруг Солнца по окружности круга, расположенной посередине между Солнцем и неподвижными звездами, а сфера неподвижных звезд имеет тот же центр, что и у Солнца, и так велика, что круг, по которому, как он предположил, обращается Земля, так же относится к расстоянию неподвижных звезд, как центр сферы к ее поверхности. Но хорошо известно, что это невозможно, так как центр сферы не имеет никакой величины, то нельзя предполагать, чтобы он имел какое-нибудь отношение к поверхности сферы. Надо поэтому думать, что Аристарх подразумевал следующее: поскольку мы предполагаем, что Земля является как бы центром мира, то Земля к тому, что мы назвали миром, будет иметь то же отношение, какое сфера, по которой, как думает Аристарх, обращается Земля, имеет к сфере неподвижных звезд…»[228]

Любопытно, что Архимед критикует Аристарха не за то, что тот поместил Солнце в центр мира и заставил кружиться вокруг него Землю, и не за его представления об огромности Вселенной, а только за математически неточное сравнение: «относится… как центр сферы к ее поверхности». По сути дела, это место из «Псаммита» остается единственным источником наших сведений о гелиоцентрической системе Аристарха, и мы можем только горевать по поводу того, что книга Аристарха, в которой излагалась эта система, не дошла до нашего времени.

Кроме «Псаммита» о системе Аристарха содержатся упоминания только у двух авторов. Один из участников диалога Плутарха «О лике, видимом на диске Луны», которого привлекают к ответственности за то, что он перевернул мир кверху ногами, говорит, что он доволен, что его хотя бы не обвиняют в нечестивости, «подобно тому, как Клеанф считал необходимым обвинить Аристарха Самосского в нечестивости, как человека, который заставил двигаться очаг мира (ώς κίνοϋντα τοϋ κόσμου τήν έοτίαν), потому-что, он попытался объяснить явления (φαινόμενα σώςειν… έπειρατο), предположив, что Небо покоится, а Земля движется по косой орбите, одновременно вращаясь вокруг своей оси»[229].

Основные идеи системы Аристарха изложены Плутархом, как мы видим, правильно. Клеанф, о котором идет речь в приведенном отрывке, был руководителем стоической школы в 264 г., из чего некоторые исследователи заключают, что сочинение Аристарха было опубликовано уже после 264 г. Другим автором, у которого мы находим ссылку на систему Аристарха, был Аэтий. В главе о причинах солнечных затмений Аэтий пишет: «Аристарх помещает Солнце среди неподвижных звезд, в то же время заставляя Землю двигаться по солнечной орбите, и он говорит, что оно (т. е. Солнце) затеняется при соответствующем наклоне орбиты»[230].

Столь малое число ссылок на гелиоцентрическую систему Аристарха свидетельствует о том, что эта система отнюдь не пользовалась популярностью. Несколько чаще имя Аристарха встречается в связи с идеей движения Земли вокруг оси. Среди астрономов того времени единственным сторонником Аристарха оказался Селевк из Селевкии (на реке Тигр), весьма оригинальный мыслитель, живший во II в. Любопытно, что Селевк был первым ученым, установившим зависимость приливов и отливов от положения Луны. Селевк отстаивал также тезис о бесконечности Вселенной, следуя в этом отношении атомистам и, возможно, Гераклиду Понтийскому.

Чем объяснить тот факт, что, несмотря на все, с нашей точки зрения, крайне убедительные аргументы в пользу гелиоцентрической гипотезы, эта гипотеза все же не нашла отклика среди астрономов античной эпохи? Здесь действовал ряд причин, из которых мы назовем несколько наиболее важных. Во-первых, гелиоцентризм в любой его форме расходился с традиционными воззрениями на центральное положение «очага мира» — Гестии, т. е. Земли. Во-вторых, все авторитеты древности, включая Платона и Аристотеля, были убеждены в том, что центр Земли совпадает с центром мира, и обосновывали этот тезис с помощью доводов, которые людям того времени казались вполне убедительными (пифагорейская система Филолая была в этом смысле курьезным исключением, которое, по-видимому, никем всерьез не принималось). В-третьих, и со стороны астрономов гипотеза о движении Земли встречала весьма веские возражения. Так, например, Птолемей рассуждал, что если бы Земля двигалась так быстро, как это следовало из предположения о ее вращении вокруг оси, то все, что находится на ее поверхности и не связано с ней жестким образом (например, облака), должно было бы отставать от ее движения и казаться улетающим впротивоположную сторону[231] (тот же аргумент можно былобы выставить и против гелиоцентрической гипотезы). C позиций аристотелевской динамики, не знавшей закона инерции, этому аргументу ничего нельзя было противопоставить. Другое возможное возражение против гипотезы Аристарха имело уже чисто астрономический характер. По Аристарху, все планеты, включая Землю сЛуной, движутся равномерно по круговым орбитам вокруг Солнца. При таком предположении четыре времени года должны были бы иметь одинаковую длительность. Между тем, как было рассказано выше, уже афинские астрономы V в. Метон и Эвктемон знали, что длительность времен года различна — так, как если бы Солнце двигалось по своей орбите то быстрее, то медленнее. По-видимому, именно для объяснения этого факта Каллипп ввел четвертую и пятую сферы для Солнца в своей модели мира. Вообще, геоцентрическая система мира обладала тем преимуществом, что любые нерегулярности в движении небесных светил могли быть объяснены в ней путем введения дополнительных круговых движений. У системы Аристарха такого преимущества не было.