История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи - Иван Рожанский

Путем введения экванта Птолемею удалось более или менее удовлетворительно объяснить движение Венеры и трех внешних планет. Что касается Меркурия, представлявшего для древних астрономов особые трудности ввиду большого эксцентриситета его орбиты, то там пришлось ввести дополнительные допущения, на которых мы здесь останавливаться не будем.

К этому надо добавить, что наряду с движением планет по долготе Птолемей попытался объяснить также их широтные движения, т. е. их отклонения от плоскости эклиптики, — проблема, представлявшаяся античным астрономам весьма трудной (Гиппарх дал решение этой задачи только для Луны). Для этого ему пришлось допустить, что эксцентрические круги (деференты) пяти планет образуют с плоскостью эклиптики некий угол, причем для трех внешних планет — Марса, Юпитера и Сатурна — этот угол можно было считать постоянным, а для Меркурия и Венеры потребовалось, чтобы он претерпевал периодические изменения. Но и этого оказалось недостаточным: выяснилось, что плоскости эпициклов этих двух планет также совершают колебания относительно плоскости деферента. Эти «качания» делали картину движения планет совсем запутанной.

Мы ничего не сказали о теории Луны, изложенной в пятой — шестой книгах «Альмагеста». Выше при изложении теории Луны Гиппарха было отмечено, что она оставалась не полной, не давая объяснения полумесячным колебаниям в движении Луны, которые Гиппарх назвал «второй аномалией» Луны. С помощью понятия экванта и некоторых других предположений Птолемею удалось объяснить и эту аномалию и дать достаточно точную теорию Луны. Как показала впоследствии небесная механика, основанная на законе тяготения Ньютона, теория Птолемея сумела неявным образом учесть даже возмущающее действие Солнца на движение Луны вокруг Земли (так называемая эвекция). Эта теория была едва ли не самым выдающимся достижением Птолемея.

Таково, в самых общих чертах, грандиозное здание геоцентрической системы мира, нашедшее свое завершение в трудах Птолемея. Более подробное изложение деталей этой системы заняло бы слишком много места; поэтому читателей, интересующихся этим вопросом, мы отсылаем к специальным работам по истории астрономии, в частности к прекрасной книге Н. И. Идельсона «Этюды по истории небесной механики», в которой теория Птолемея изложена в весьма простой форме (хотя и требующей от читателя известных математических навыков). Мы надеемся также, что в ближайшее время наш читатель сможет ознакомиться с русским изданием «Альмагеста», который до сих пор был ему доступен лишь в переводах на западноевропейские языки.

Система Птолемея максимальным образом использовала возможности «спасения явлений» (т. е. объяснения движения небесных светил) с позиций геоцентрического принципа. По этой причине в течение ряда последующих столетий она считалась высшей ступенью, до которой вообще способна дойти теоретическая астрономия. Ее сложность вытекала из того, что геоцентризм был принципиально неверной точкой зрения, являвшейся, по сути дела, выражением антропоцентризма, естественного для примитивного сознания, но требующего своего преодоления на определенной стадии развития науки. Коперник переменил точку зрения, сделав Землю всего лишь одной из планет, вращающихся вокруг Солнца. Это был громадный шаг вперед. Однако, в своей критике системы Птолемея Коперник еще придерживался античной догмы круговых движений, которая, по его мнению, была во многих пунктах нарушена Птолемеем. Именно поэтому он считал неприемлемым допущение биссекции эксцентриситета и экванта, сохранив в то же время понятие эпицикла. Авторы книг по истории науки часто переоценивают противоположность систем Птолемея и Коперника, не учитывая того, насколько вторая еще зависела от первой. Следующий принципиальный шаг в направлении преодоления этой зависимости был сделан Кеплером, отказавшимся от догмы круговых движений и выяснившим истинный характер движения планет по эллиптическим орбитам (знаменитые три закона Кеплера). Сказанное, разумеется, отнюдь не имеет целью преуменьшитьзначение того мировоззренческого перелома, который был вызван переходом от геоцентрической к гелиоцентричесской точке зрения.

Сам Птолемей, по-видимому, чувствовал принципиальную неудовлетворительность столь сложной теории. Не случайно, переходя в тринадцатой книге «Альмагеста» к рассмотрению движения планет по широте, он вставляет следующее примечательное рассуждение: «Пусть никто, имея в виду несовершенство наших ухищрений, не сочтет предложенные здесь гипотезы слишком искусственными. Ибо какое право имеем мы сравнивать человеческое с божественным и какими примерами можно было бы отобразить вещи столь различные? Действительно, может ли быть что-либо более несходное, чем [сущности] вечные и неизменные, сопоставляемые с такими, которые никогда не ведут себя подобным образом? И что общее имеется у [существ], которым все на свете становится помехой, с теми, которые даже сами себя не могут изменить? Разумеется, к небесным движениям следует применять, по мере возможности, наиболее простые гипотезы, если же это не удается, нужно обращаться к другим. И если все небесные явления достаточно объясняются с помощью принятых допущений, то следует ли удивляться тому, что движения небесных тел оказываются столь сложно взаимосвязанными? Ведь им не присуще никакое присуждение, но каждое из них упорядоченно движется в соответствии со своей природой, даже если эти движения совершаются порой в противоположных направлениях… К этому надо добавить, что о простоте небесных [явлений] нельзя судить по тому, что кажется простым у нас, тем более, что и на Земле не все представляется одинаково простым для всех [людей]. Таким образом [земным], наблюдателям не все происходящее на небе может показаться простым, включая даже неизменность первого [суточного] круговращения, поскольку именно это [движение], в течение всей вечности остающееся абсолютно тождественным, у нас не только с трудом, но вообще неосуществимо. Таким образом, постоянство природы небесных тел и неизменность их движений следует принять в качестве исходного [постулата]; лишь в этом случае все они покажутся нам простыми, и притом в большей степени, чем все, что считается простым на Земле, и тогда невозможно будет помыслить, что круговращения этих [тел] происходят с трудом и с усилием»[251].

Глава шестая

Наука и техника в античности

Вступительные замечания

Одно из коренных отличий античной науки от науки нового времени состояло в принципиально различном взаимоотношении между наукой и техникой. В наше время считается само собой разумеющимся, что технический прогресс существенным образом определяется достижениями в области соответствующих научных дисциплин. Электротехника и радиотехника не могли бы развиться, если бы им не предшествовало возникновение науки об электромагнитных явлениях. Теплотехника предполагает в качестве своей научной базы учение о теплоте — термодинамику. Современная машиностроительная техника немыслима без знания законов механики, без науки о свойствах материалов (металловедения), некоторых специальных разделов физической химии. Кроме того, во всех этих областях проектирование и создание промышленных установок требует сложнейших математических расчетов, немыслимых без знания высшей математики.

Но такая ситуация возникла лишь в эпоху промышленного производства, точнее, лишь в XIX столетии. История материальной культуры показывает, что в форме ремесленного производства техника представляет собой значительно более древнюю сферу человеческой деятельности, чем наука. Первая великая техническая революция произошла задолго до появления любых наук. Говоря об этой революции, мы имеем в виду ту эпоху в истории человеческой цивилизации, когда совершился переход к оседлому образу жизни, стало развиваться земледелие, появились первые поселения городского типа. Именно к этой эпохе относится возникновение ремесел, игравших в дальнейшем (и почти до нашего времени) первостепенную роль в жизни человека: гончарного дела, кузнечного дела, ткацкого производства, металлургии, изготовления ювелирных изделий. Развитие ремесленного производства было обусловлено рядом замечательных технических открытий: был открыт принцип колеса, изобретены гончарный круг и ткацкий станок, освоена горячая обработка металлов. Авторов этих открытий мы не знаем; их имена затерялись во мраке веков; возможно также, что к каждому из этих открытий люди, жившие в различных ареалах земного шара, подходили независимо друг от друга и практически одновременно. Таким образом, первая техническая революция не знала проблемы приоритета не только в отношении отдельных лиц, но даже в отношении целых народов, хотя и тогда, как и впоследствии, первооткрыватели проявляли подчас величайшую пытливость ума, исключительную смекалку, умение учиться на своих ошибках и использовать опыт своих отцов и дедов. Среди них были, бесспорно, гениальные изобретатели, достижения которых заслуживают тем большего восхищения, что они искали и находили, руководствуясь не научными соображениями, а исключительно лишь имевшимся у них опытом и интуицией — той интуицией, которая лежит в основе всякого творчества. Ибо наук, а тем более технических наук, в то время еще не было.