Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона - Сергей Валянский

Гиппарх сперва наблюдал прямые восхождения и склонения светила и превращал их в долготы и широты: это значит, что он положил основания сферической тригонометрии. Но так как тогда надо было производить долгие и тяжелые вычисления, он придумал снаряд (астролябию), посредством которого мог уже прямо определять долготы и широты.

Историки науки ставят Гиппарху в упрек, что он вернулся к видимому движению Солнца и вновь «обрек» Землю на неподвижность. Не следует, однако, забывать, что при тогдашнем положении науки его теория была единственной надежной и вполне удовлетворительной. А кстати, почти все сочинения Гиппарха погибли, и о них мы знаем только из трудов Птоломея и других древних. Чьи труды, к сожалению, тоже известны лишь в поздних копиях.

Посидоний, родом из Сирии, учивший философии в Родосе, предпринял вторичное градусное измерение по способу Эратосфена. Он заметил, что звезда Каноп в созвездии Корабль Аргонавтов касается горизонта в Родосе в то самое время, когда в Александрии она находится на 1/48 окружности круга над горизонтом. А так как расстояние между обоими городами считали в 5000 стадий, то он вычислил, что окружность земли равна 210 000 стадий. Позднее он принял расстояние между Родосом и Александрией равным 3750 стадий и, внеся соответственную поправку, получил 180 000 для земной окружности, — результат, который Птоломей приводит в своей географии, не указывая источника. Второе определение отличается не большей точностью, чем первое, оно настолько же меньше действительного, насколько первое больше него.

Египтянин Созиген занимался проблемой календаря. Считается, что именно он придумал юлианское счисление. Он делит год на 11 месяцев попеременно в 30 и 31 день, плюс 1 месяц в 28 дней, к которому каждые 4 года прибавляется один лишний день. Длина года оказывается равной в среднем 365 1/4 дней, что хуже определения Гиппарха, но лучше для составления календаря.

Считается, что Птоломей был смелее Гиппарха и, владея геометрическими знаниями своего времени, вообразил, что можно уже решиться на предположение об устройстве солнечного мира, и составил книгу, которая для всего Востока, а потом и для Запада стала самой авторитетной книгой по астрономии.

Неизвестно ни места, ни времени его рождения, ни подробностей его жизни. Некоторые писатели, основываясь на сходстве имен, утверждали, что он принадлежал к царственному роду Птоломеев, но скрывал знаменитость своего происхождения, желая прославиться своей ученостью, и потому провел всю жизнь в созерцании неба в одном из отделений египетского храма в Канопе. Главное свое сочинение Птоломей скромно назвал «Великое математическое построение по астрономии в 13 книгах». Ее сокращенное название было «Мэгистэ» (Величайший, по-гречески). Арабские переводчики превратили его в «Альмагест», и это название осталось навсегда.

«Альмагест» пользовался на Востоке столь великим уважением, что победоносные халифы, заключая мир с византийскими императорами, требовали списки птоломеева творения.

Много позже Кеплер, увидев, как трудно согласовать выводы Птоломея с новейшими наблюдениями, не смог посягнуть на величие александрийского астронома и предположил, что за время, прошедшее от написания этого труда, произошли на небе значительные перемены. Но Галлей, Лемонье, Лаланд и Деламбр не были так снисходительны. Они обвиняли Птоломея в подделках наблюдений Гиппарха, в присвоении некоторых из них и в утайке тех, которые не согласовались с его теорией. С этого начались споры между первоклассными учеными, кончившиеся тем, что древняя слава Птоломея много убавилась, и первенство перешло к Гиппарху.

Византийская астрономия

Главным для византийцев, после работ Птоломея, было изучение, издание и комментирование трактатов предшествующих ученых. Для чего? Чтобы применять это знание на практике, прежде всего в сельском хозяйстве и мореплавании, а также для нужд астрологии. В эти времена греческие слова «астрономия» и «астрология» были почти синонимами, а то, что мы ныне понимаем под астрологией, называли «прогностикой».

Наиболее замечательным достижением в области практического использования астрономических знаний было усовершенствование Синесием Киренским, епископом Птоломаиды, астролябии — угломерного прибора, служившего для определения астрономической широты и долготы. Небесная сфера была им построена по данным Клавдия Птоломея и описана в «Слове о подаренной астролябии».

Феон Александрийский составил толкование к сочинениям астронома Евдокса и к «Альмагесту» Птоломея. Труды Птоломея комментировал и Папп Александрийский. Прокл Диадох оставил после себя не только труды по философии и математике, но и трактат по астрономии, где дал критический обзор исследований о движении небесных светил. По эстетическим и теологическим соображениям Прокл отверг теорию эпициклов Птоломея, но не принял и точку зрения Аристарха Самосского, высказавшего мысль о вращении Земли вокруг Солнца.

Иоанн Филопон, известный византийский математик, подготовил краткий очерк о построении и использовании астролябии. В отличие от астролябии Синесия Киренского, Иоанн Филопон создал прибор, по которому могли определять время даже ночью.

Стефан Александрийский (VI–VII века), приглашенный в Константинополь из Египта для преподавания философии и предметов квадривиума, составил комментарий к астрономическим таблицам Феона «Объяснение метода удобных таблиц Феона посредством индивидуальных приемов».

Помимо указанных трудов, принадлежащих перу известных византийских авторов, до нас дошло большое число анонимных статей по астрономии.

Астрономия была одним из предметов квадривиума, которые преподавали в школах. В IX веке в Константинопольском училище курс астрономии вел помощник Льва Математика. Константин VII, проявлявший большой интерес к наукам, поощрял занимающихся астрономией. При Константине IX ее преподавал Михаил Пселл. От IX века сохранились три копии «Альмагеста» Птоломея, который считался самой удобной для обучения книгой. Одна из них (ватиканская) была собственностью Льва Математика; на одном из листов есть запись: «книга самого сведущего в астрономии Льва».

Новый расцвет наблюдается в царствование Мануила I Комнина, который весьма интересовался астрономией и астрологией. О преподавании астрономии свидетельствуют и сохранившиеся до наших дней школьные руководства, подготовленные виднейшими византийскими учеными для облегчения понимания сложных вопросов устройства мироздания.

От конца XI — начала XII века до нас дошел анонимный трактат, названный его первым исследователем «Учебником по космологии и географии». В нем наряду с другими вопросами много места отведено обсуждению кардинальных проблем средневековой астрономии, таких, как формы и размеры Вселенной, природа небесных тел, количество сфер неба, форма, размеры и местоположение Земли. Автор учебника придерживается геоцентрической системы мира. Он отвергал теорию о существовании множества миров. Учебник был весьма популярен в Византии и сохранился в большом числе манускриптов, написанных в основном в XV веке.

Взгляды византийцев на строение Вселенной формировались под воздействием, с одной стороны, эллинских теорий, а с другой — библейских воззрений. При этом образованная элита, как правило, придерживалась первых концепций о форме Земли, признавая ее шарообразной, а народные массы разделяли взгляды Священного писания, согласно которым Земля имела форму диска, а небо — полусферы. Виднейший византийский ученый, патриарх Фотий называл «нелепостями» утверждения Косьмы Индикоплова, который рассматривал Землю как прямоугольный параллелепипед, на краях которой покоится небесный купол. Сам Фотий был на стороне тех, кто отстаивал учение о сферичности Земли и неба. Эта доктрина была воспринята и Иоанном Дамаскином.

Михаил Пселл был убежденным сторонником геоцентрической системы. Характеристику структуры мироздания он начинает с рассказа о небе, затем переходит к неподвижным звездам и зодиакальным созвездиям, к сферам планет, Луны, затем к областям огня, воздуха, воды и земли. Описывает Михаил Пселл и природу небесных тел. Следуя за Аристотелем, излагает учение об эфире, считая, что в небесных сферах преобладает воздушное начало, а в звездах — огненное. Тепловое излучение Солнца он объясняет не тем, что оно является раскаленным, а огненными испарениями, которые возникают вокруг него при движении. Из этих испарений образуются кометы, материя которых аналогична материи Млечного Пути.

Указывает Михаил Пселл и приближенные периоды обращения планет, которые в соответствии с пифагорейской теорией музыкально-математической гармонии космоса соотносятся как октавы, квинты и кварты. Определяет он и окружность Солнца. Луны и Земли и приводит их соотношение. Эти данные, по его словам, он приводит «согласно опытнейшему в астрономии Аристарху».