История астрономии. Великие открытия с древности до Средневековья
Шрифт:
Космология Гесиода основана на аналогичных идеях о широкогрудой Земле и «равном ширью» Небе, возникших из Хаоса. Обиталище мертвых находится под землей, выше Тартара, где заключены титаны, и, как и Гомер, Гесиод говорит, что глубина Тартара равна высоте небес («Теогония», 720), таким образом Вселенная представляет собой сферу, разделенную плоской поверхностью Земли на два полушария, в то время как Хаос находится между нижней поверхностью Земли и Тартаром [4] . На западной оконечности Земли находятся источники Океана, откуда река Стикс катит свои воды в подземную страну Аида.
4
«Теогония», 814. Существуют разные мнения о том, что подразумевает Гесиод под «хаосом»; Плутарх предполагал, что это вода.
В одном или двух местах Гомер упоминает Океан как источник всего, и эта идея, которая, как мы видели, встречается также в вавилонской и египетской мифологии и, видимо, основывается на громадных океанских просторах, о которых стало известно в процессе накопления географических знаний [5] , была основной в космологии древнейшего философа Греции и составляет связующее звено между примитивными народными представлениями и первыми попытками в области философского осмысления.
5
По-видимому, первыми из греков за Геркулесовы столпы в Атлантический океан проникли самосский мореплаватель Колей и фокийцы около 640 года до н. э. (Геродот, I, 163; IV, 152).
Глава 1
Ранние греческие философы
Наши знания о взглядах, которых придерживались первые философы Греции, в большой мере основаны лишь на информации из вторых и третьих рук. До нас не дошло ни одно сочинение ионийских философов, и мы располагаем лишь их фрагментами в работах других досократовских мыслителей, и, таким образом, за исключением нескольких намеков у Платона, самым ранним автором, в чьих трудах мы находим множество сведений о теориях его предшественников, является Аристотель. Эти сведения чрезвычайно ценны, хотя использовать их следует с некоторой осторожностью по причине полемического настроя Аристотеля по отношению к большинству философов прошлого; однако из-за них мы лишь еще больше сожалеем о том, что книга по истории физики, которую, насколько известно, написал главный ученик Аристотеля Феофраст, утеряна,
6
Философские труды Плутарха, однако, содержат множество фрагментов, в основном из Гераклита, и приписываемые ему «Строматы», сохраненные Евсевием, также представляют ценность.
Ограниченность наших знаний о самых ранних философах нигде не проявляется столь же ярко, как на примере сведений о жизни древнейшего ионийского мыслителя Фалеса, родившегося около 640 года до н. э. и умершего в возрасте 78 лет. Его теории о мироздании были не менее примитивны, чем у Гомера. Согласно им, Земля представляет собой диск, плавающий «как дерево или нечто подобное» (Аристотель, «О небе», II, 13) в океане, вода которого является началом или источником всего сущего и от испарения которого образуется воздух. Говоря о «первоначалах» ранних философов, Аристотель («Метафизика», I, 3) говорит: «Относительно количества и вида такого начала не все учили одинаково. Фалес – основатель такого рода философии – утверждал, что начало – вода (потому он и заявлял, что Земля находится на воде); к этому предположению он, быть может, пришел, видя, что пища всех существ влажная и что само тепло возникает из влаги и ею живет (а то, из чего все возникает, – это и есть начало всего). Таким образом, он именно поэтому пришел к своему предположению, равно как потому, что семена всего по природе влажны, а начало природы влажного – вода» [7] . Волнение воды вызывает землетрясения (Аэций, III, 15). Небосвод ограничивает мир сверху, при этом ничего не говорится о нижней границе или о том, на чем покоится океан; но, видимо, вода, будучи первоначалом всего, не требует никакой иной опоры и, возможно, считалась бесконечной. Нам также не говорят, что делается со звездами между закатом и восходом, но, вероятно, считалось, что они проходят буквально за землей, а не под ней.
7
Здесь и далее «Метафизика» цитируется по изданию: Аристотель. Метафизика. Кн. 1. // Соч.: В 4 т. Т. 1. М., 1976. (Примеч. пер.)
Если мы вспомним, что, по Геродоту (I, 74), Фалес смог предсказать солнечное затмение или по крайней мере год, в котором оно должно было произойти (возможно, 585 до н. э.), на первый взгляд кажется удивительным, что он не придерживался более продвинутых представлений о мироздании. Однако надо иметь в виду, что это предсказание (если оно действительно имело место) могло быть лишь результатом каких-то знаний, полученных Фалесом во время длительного пребывания в Египте; а египтяне заимствовали свои знания о движении Солнца и Луны у халдеев, о которых мы знаем только, что они в какой-то мере умели предсказывать затмения даже в еще более ранние времена. Это, мягко говоря, очень странно, что ни Аристотель, ни любой другой древний автор, писавший об астрономии, не упоминает об этом предсказании [8] , и, разумеется, не может быть и речи о том, что Фалес был в состоянии предвидеть фазу солнечного затмения в конкретной местности [9] . Но каково бы ни было его предсказание, благодаря ему Фалеса стали считать кладезем мудрости, и даже века спустя после его жизни, пока его неоспоримые заслуги как основателя греческой геометрии еще не были забыты, несмотря на бурное развитие этой науки, вошло в обычай считать Фалеса автором множества научных и философских истин, которые в действительности стали известны лишь многие столетия спустя. Аналогичным образом и Солона считали зачинателем многих политических нововведений, изобретенных гораздо позже. В доксографии (Аэций, II, 24 и 28) мы читаем, что Фалесу был известен тот факт, что солнечное затмение происходит, когда Луна заслоняет Солнце (причем природу обоих небесных тел он полагал аналогичной природе Земли), а также он учил, что Луна освещается Солнцем и затмевается при прохождении через тень Земли (только по Стобею). Эти заявления следует рассматривать с некоторым недоверием, тем более учитывая, что тот же автор в другом месте (Аэций, III, 10) говорит нам, что Фалес считал Землю шаром, и это утверждение категорически противоречит собственному же заявлению того же автора (подтвержденному другими авторами) о том, что в космологической системе Фалеса Земля покоится на воде. Но если предполагается, что даже Гомер и Гесиод знали, что Земля – это шар (согласно Кратету Малльскому, II век до н. э.), почему же этого не знал Фалес?
8
Теон Смирнский очень коротко говорит, что Евдем в своей истории астрономии упоминает (в числе других открытий), что Фалес первым «нашел затмение солнца», но он может иметь в виду просто причину затмения. Диоген Лаэртский (I, 23) говорит, что Фалес первым стал изучать астрономию и предсказывал затмения и движение Солнца, как рассказывает Евдем в своей истории астрономии (утерянной). Диоген обычно очень небрежен в своих утверждениях; несколько ниже (I, 24) он говорит, будто Фалес обнаружил, что Солнце в 720 раз больше Луны. Это явное недоразумение: речь идет о том, что ежедневный путь Солнца (360°) в 720 раз больше видимого диаметра Луны. Однако маловероятно, что это было известно во времена Фалеса.
9
О нем также рассказывали, чтобы он смог предсказать бурю, чем спас жизнь Крезу, и даже особенно богатый урожай маслин, на котором он заработал большие деньги (Диоген Лаэртский, I, 26). Анаксимандр якобы предсказал землетрясение (Плиний, «Естественная история», 191), а Анаксагор – падение метеорита (там же, 149). Эти истории не склоняют нас ко мнению, что Фалес умел предсказывать затмения.
Второй философ ионийской школы – Анаксимандр, младший современник Фалеса (ок. 611—545 до н. э.), в своих представлениях о мироздании ушел ненамного дальше. Считается (у Диогена Лаэртского, 2, 1, ив «Суде»), что он ввел в употребление у греков гномон, но вавилоняне пользовались им еще задолго до того (Геродот, 11, 109). Анаксимандр отказался от мысли, что вода или какая-либо иная известная субстанция может быть первоначалом, и утверждал, что оно имеет природу бесконечного (то cureipov), то есть материи без каких-либо определенных качеств, за исключением того, что она бесконечна. Все сущее возникает из нее и в нее же возвращается, так что бесконечная вереница миров зарождается и в свою очередь снова растворяется в абстрактной массе (Аэций, XVII, 3; «Строматы», II, Цицерон, «О природе богов», I, 25) [10] . Земля имеет плоскую или выпуклую поверхность, но более похожую на цилиндр или каменный столб, чем на диск, так как ее высота составляет одну треть от ширины (Аэций, III, 10; Ипполит, VI) [11] . Как мы знаем от Аристотеля, Анаксимандр считал, что Земля находится в равновесии в центре мира и у нее отсутствует тенденция к падению в каком-либо направлении, так как она находится в середине на одном и том же расстоянии от любой части окружности. Успешные морские плавания фокейцев к тому времени позволили грекам расширить горизонт, и Анаксимандр составил карту Земли, которую упоминает Геродот, указывая на ее ошибочность: она предполагает, что окружающий океан представляет собой узкий поток и что Европа и Азия имеют одинаковую величину (Геродот, IV, 36; Страбон, I). Небеса, по гипотезе Анаксимандра, имеют огненную природу и шарообразную форму (явный прогресс), окружая атмосферу, «словно кора дерево», и эта оболочка образует ряд слоев, между которыми на разных расстояниях расположены Солнце, Луна и звезды, причем Солнце дальше всего, а неподвижные звезды ближе всего к нам («Строматы», II; Аэций, II, 15; Ипполит, «Филосуфомены», VI). Это сразу же показывает, насколько мало непосредственных наблюдений за небесными явлениями вели греки, так как Анаксимандру, очевидно, не были известны отнюдь не редкие случаи покрытия какой-либо яркой звезды Луной; но, во всяком случае, он был первым, кто стал рассуждать об относительных расстояниях между небесными телами (согласно Евдему, которого цитирует Симпликий в своем комментарии к Аристотелю, «О небе», II, 10). Что касается Солнца, то его мы должны представить себе в виде колеса или кольца с диаметром в двадцать семь или двадцать восемь раз больше диаметра Земли. Полый обод этого колеса наполнен огнем, который виден только сквозь отверстие в ободе, равное по размеру Земле [12] . Это объяснение также распространяется на Луну и звезды, причем диаметр лунного кольца в девятнадцать раз больше диаметра Земли. Луна светится собственным светом, а солнечные и лунные затмения происходят, когда отверстия кольца временно загораживаются (Аэций, XXII, 24, 28, 29), а фазы Луны объясняются регулярно повторяющимися частичными помехами (Ипполит, «Филосуфомены», VI). Довольно трудно разобраться, как Анаксимандр представлял себе устройство солнечного и лунного колец и звездной сферы, так как последняя должна быть прозрачной для солнечного света, но при этом непроницаемой для собственного «огня», кроме как в отверстиях. Что касается Луны, то, разумеется, ее колесо должно находиться под наклоном к плоскости колеса Солнца (под углом 5°, таков наклон лунной орбиты), но даже и в этом случае дважды в год должны были бы происходить очень продолжительные солнечные затмения, если только лунное колесо не полностью прозрачно для солнечного света. Однако Анаксимандр, по-видимому, не рассматривал эти вопросы подробно, если только, быть может, под огнем он не имел в виду некое очень тонкое вещество, которое светится лишь в отверстиях [13] . Нам также неизвестно, считал ли Анаксимандр ширину (с севера на юг) колец равной фактическим диаметрам Солнца и Луны или намного большей, а также полагал ли он, что колеса вращаются и таким образом вызывают ежедневное вращение неба и движение Солнца и Луны по орбитам, но, вероятно, его система всегда оставалась лишь простым наброском и не разрабатывалась в деталях.
10
Цицерон («О природе богов», I, 25) говорит, что Анаксимандр считал бесчисленные миры богами.
11
Диоген (II, 1), конечно, ошибается, утверждая, будто Анаксимандр учил сферической форме Земли, потому что об этом не преминул бы сказать Аристотель («О небе», II, 13), говоря об идеях Анаксимандра о равновесии Земли. Теон, цитируя ученика Аристотеля Евдема, говорит, будто Анаксимандр считал, что Земля подвешена в воздухе и движется вокруг центра мира. Здесь мы тоже можем быть уверены, что это не вращение и не поступательное движение, так как Аристотель, отрицая обе эти формы движения, не упустил бы упомянуть Анаксимандра в этой связи. Не промолчал бы об этом и Аэций.
12
Есть расхождение относительно размера солнечного колеса у Аэция в II, 20 (Гален, гл. 62) и в II, 21 (Гален, гл. 63, с. 626): в первом фрагменте указано 28, а во втором – 27. Видимый диаметр Солнца должен был составлять 4°15', а не около 30', если данные Анаксимандра верны, но, разумеется, он мог упустить это из внимания. Но, с другой стороны, Ипполит («Филосуфомены», III) говорит, что круг Солнца в 27 раз больше круга Луны, и так как в данном вопросе он располагал очень надежной выдержкой из Феофраста, независимой от использованной в Placita, весьма возможно, что он прав и расстояние до Солнца в 19 x 27 = 513 раз больше диаметра Земли.
13
Эти колеса причинили толкователям немало беспокойств. Например, Ахилл, «Введение к «Явлениям» Арата», XIX, говорит: «Как у колеса полая ступица и спицы отходят от нее к ободу, так и Солнце, излучая свет из полости, испускает лучи из середины и освещает все». Но, очевидно, он неверно понял идею колеса. Мартин, как видно, под влиянием Ахилла представляет себе, что на мысль о колесе Анаксимандра навел феномен солнечного и лунного гало, что, следовательно, колеса не вращались вокруг Земли, но светящиеся отверстия находились в центрах больших дисков или колес, окружности которых иногда проявлялись в виде гало. Однако это экстраординарное объяснение никак невозможно примирить с ясными и однозначными утверждениями доксографов, особенно если вспомнить о надежности Ипполита. Дильс говорит, что сравнение с огнем из отверстий относится к кузнечным мехам, то есть отверстия совершенно определенно находились не в центре кругов.
Космологические идеи Анаксимена, третьего философа ионийской школы, жившего примерно в середине или второй половине VI века до н. э., были столь же примитивны, как и у его предшественника. Звезды как бы «гвоздями» прикреплены к небосводу, который состоит из твердого кристаллического вещества (Аэций, II, 16), однако ничего не говорится о том, считал ли Анаксимен его шаром или полушарием, хотя второй вариант кажется наиболее вероятным, ведь он полагал, что Солнце и звезды после заката проходят не под землей, а лишь за северной, самой высокой ее частью (Ипполит, «Филосуфомены», VII; Аэций, II, 16) [14] . Мы также читаем, что небосвод поворачивается вокруг Земли, «как шляпа вокруг головы», то есть складывается впечатление, будто он считал небосвод полушарием. В философской системе Анаксимена первопричиной всего сущего является воздух, из коего первовещества возникло все путем сжатия или разрежения, то есть плоская Земля («как стол», Аэций, III, 10) сначала сформировалась из уплотнившегося воздуха, и из него же путем испарения возник огонь, из которого образовались Солнце, Луна и планеты за счет вращения небес. Широкая Земля покоится на воздухе, а Солнце, Луна и звезды (то есть, вероятно, только планеты) представляют собой плоские тела [15] , которым не дает упасть воздушная опора, в то время как плотность воздуха ограничивает их движение и наклон (Аэций, XXI, 23) [16] . Жар Солнца происходит от быстроты его движения, а звезды не испускают тепла вследствие того, что находятся очень далеко. По мнению Ипполита, Анаксимен учил, что, помимо звезд, в занимаемых ими местах есть тела одной природы с Землей, которые уносятся вместе с движением звезд. Теон Смирнский говорит, будто бы Анаксимен знал, что Луна светит отраженным от Солнца светом, и понимал истинную причину лунных затмений, но об этом не говорит ни один другой автор [17] .
14
Ср.: Аристотель, «Метеорологика», II, 1, где это мнение приписывается «древним метеорологам».
15
Псевдо-Плутарх, «Строматы», говорит, что Солнце – это Земля, нагревшаяся при движении.
16
По крайней мере, такой смысл напрашивается из утверждения, что уплотненный и сопротивляющийся воздух отбивает звезды. Раздел озаглавлен Пер! тролосгу f|}aov, то есть «О равноденствиях», и, хотя упоминаются только та аотра, это слово может означать Луну и планеты, которые заключены в узких границах своих склонений, как и Солнце. То, что у Луны, в частности, есть ее тролш, должно было быть известно еще с давних пор, поэтому непонятно, как Целлер мог сказать, что «Von einer den Sonnenwenden zur Seite gehenden Umbiegung der Mondbahn wusste die griechische Astronomie so wenig wie die unsrige». Наклон лунной орбиты относительно солнечной настолько мал (5°), что явления «солнцеворота» и «луноворота» очень похожи.
17
Плиний («Естественная история», II, 187) говорит, что гномон изобрел Анаксимен и что в Спарте он показывал солнечные часы, называвшиеся сциотерион. Вторая часть утверждения может быть правдой.
Ионийская школа продвинулась не очень далеко в направлении рационального объяснения Вселенной. Земля плоская, неподвижные звезды прикреплены к небосводу, планеты почти не упоминаются, природа Солнца и Луны остается почти непонятой. Однако на другом краю греческого мира – на юге Италии – во второй половине или в конце VI века возникла философская школа, в рамках которой постепенно были развиты гораздо более разумные понятия о небесных телах. Однако целесообразнее будет рассмотреть взгляды Пифагора и его преемников вместе, а сначала закончить наш обзор космологических представлений остальных досократовских философов. Некоторые из них в какой-то мере находились под влиянием Пифагора, и поэтому здесь мы отметим, что пифагорейцы, включая, скорее всего, и основателя школы, признавали, что Земля имеет форму шара.
Почти в одно время с пифагорейской на юге Италии возникла еще одна знаменитая философская школа – элейская.
Ее основал Ксенофан Колофонский, поэт и философ, родившийся около 570 года до н. э. и проживший до глубокой старости. Он выступал против народной политеистической религии и учил, что Бог един, хотя вопрос о том, следует ли Ксенофана относить к пантеистам или монотеистам, вероятно, никогда не будет решен. Комментатор Александр Афродисийский утверждает (Симпликий в комментарии к «Физике» Аристотеля и Ипполит, «Филосуфомены», XIV [18] ), что, по Ксенофану, первоначало является ограниченным, шарообразным и полностью однородным. Видимо, это утверждение не опирается ни на какой надежный авторитет, но в любом случае его, разумеется, не следует понимать так, будто оно означает, что Вселенная имеет шарообразную форму (если только взгляды Парменида не смешались со взглядами его предшественника), и Ксенофан, вероятно, лишь хотел поэтически выразить, что влияние божества простирается во всех направлениях. Нет никаких сомнений в том, каких представлений придерживался Ксенофан о форме и природе мира, так как они убедительно засвидетельствованы различными авторами. По его мнению, плоская Земля не имеет границ, она «уходит корнями в бесконечность», и воздух над ней также безграничен (Аристотель, «О небе», II, 13) [19] . Солнце, звезды и кометы – огненные облака, образованные влажными испарениями, которые воспламеняются при движении (Аэций, II, 20 и III, 2; Стобей), и это движение прямолинейное, а круговая форма их ежедневного пути – лишь иллюзия, вызванная большим расстоянием (Аэций, II, 24). Звезды гаснут каждое утро, а вечером образуются новые, и Солнце аналогичным образом образуется каждый день из собранных вместе мелких огненных частиц (Аэций, II, 13; Ипполит, XIV). Луна представляет собой сжатое облако, которое светит собственным светом и гаснет каждый месяц (Аэций, II, 25; Стобей). Существует множество солнц и лун [20] в зависимости от различных климатических условий, регионов и областей Земли, и порой Солнце прибывает в безлюдную местность и, находясь в пустынном месте, затмевается (Аэций, II, 24). Все это крайне примитивно, хотя, пожалуй, мы будем несправедливы к Ксенофану, если предположим, что он стремился сформулировать систематическую теорию Вселенной, тогда как в действительности в одном из фрагментов (14) его дошедшей до нас философской поэмы он говорит, что определенность знания в этой области недостижима. Тем более приятно встретить следующее наблюдение и рациональное объяснение: Ксенофан обратил внимание на то, что морские раковины обнаруживаются на суше и даже в горах, а в некоторых местностях, например в каменоломнях в Сиракузах, найдены отпечатки рыб и тюленей; эти отпечатки, по его словам, появились давно, когда все было покрыто грязью, в которой затем и застыли отпечатки. Он полагал, что Земля в конечном итоге погрузится в море и снова превратится в грязь, после чего человечество начнется с нуля (Ипполит, XIV).
18
Оба они, видимо, опирались на трактат Псевдо-Аристотеля «О Мелиссе, Ксенофане и Горгии», и это совершенно расходится с недвусмысленным заявлением Аристотеля («Метафизика», I, 5), что Ксенофан никак не высказывался по этому поводу. Очевидно, между комментаторами существовали большие расхождения в этом вопросе, поскольку Симпликий также говорит, что, по словам Николая Дамасского, Ксенофан утверждал, будто первоначало является бесконечным и неподвижным.
19
Симпликий полагает, что это может всего лишь означать, что Земля простирается вниз в бесконечность.
20
Бергер остроумно предположил, что Ксенофан, говоря о множестве солнц в разных климатических поясах, всего лишь имеет в виду то же самое, что и мы, говоря об индийском солнце, полуночном солнце (белых ночах) ит. и., а упомянутое им солнечное затмение, продолжавшееся целый месяц, оказывается долгой полярной ночью в арктическом регионе! Однако мы все же не можем согласиться с таким объяснением, поскольку все остальные утверждения, приписываемые Ксенофану, допускают лишь буквальную интерпретацию и ни в коей мере не говорят о том, что он якобы считал Землю шаром и думал, что климат зависит от широты.
Ксенофан, пожалуй, больше был поэтом, чем философом, и подлинным основателем элейской школы был Парменид Элейский, живший в начале V века до н. э. По словам Диогена Лаэртского (IX, 21), он причислял себя к пифагорейцам, но его философия испытала влияние Ксенофана. Его учение изложено в короткой поэме о природе, от которой до нас дошли фрагменты. В противоположность ионийцам он не выводит все из первичного вещества и не утверждает вместе с пифагорейцами, что все есть число; истиной он считает только то, что бытие существует, а небытие не существует и бытие «совершенно со всех сторон, как масса круглого шара, равноудаленного от центра в каждой точке» и непрерывно («О природе», 102—109). У него нет понятия пустоты, и потому в действительности нет никакого изменения и движения, поскольку они немыслимы без пустого пространства. Что же касается феноменального мира, то он считает достижение истины невозможным из-за несовершенства наших органов чувств, что придает бытию видимость множественности и изменения, и он лишь говорит о вероятности своих рассуждений. Парменид предполагает существование двух стихий, или элементов: огня, или света, тонкого и разреженного, и земли, или тьмы, плотной и тяжелой, аналогичных соответственно бытию и небытию.