Системы мира
Шрифт:
Фиг. 18. Так называемая египетская система мира.
Следует иметь в виду, что так называемая египетская система мира, которой некоторые ученые (например, Витрувий) придерживались даже во времена господства птолемеевой теории, имеет одно весьма важное отличие от системы Гераклида Понтийского. Подобно обычным геоцентрическим системам мира, она исходит из представления, что Земля не вращается вокруг оси, а находится совершенно неподвижно в центре вселенной. Но вслед за Гераклидом
В V в. хр. эры Марциан Капелла в своей книге «Земля не есть центр всех планет» составил вариант египетской системы, заставив Меркурия и Венеру обращаться вокруг Солнца почти по одной и той же орбите. В этой книге он писал: «Венера и Меркурий вращаются не вокруг Земли, которая не представляет собой центра всех орбит, хотя несомненно является центром вселенной. Хотя обе планеты ежедневно восходят и заходят, однако, они вращаются вокруг Солнца. Последнее, будучи гораздо больше Земли, есть центр их орбит».
Коперник знал об этой теории (он говорил, что «она не из худших») и возможно, что она вызвала мысль распространить предположение о движении Меркурия и Венеры на другие планеты.
В XVI в. некоторые университеты Европы (под влиянием Тихо Браге) пробовали отстаивать египетскую систему, называя ее «общей системой». Полагали, что если сохранить из системы Птолемея представление о неподвижности Земли и движении верхних планет вокруг Земли, а из системы Коперника взять представление о движении Меркурия и Венеры вокруг Солнца (наподобие открытых телескопом спутников Юпитера и Сатурна), то система эта окончательно заменит обе предыдущие.
В это же время своеобразное, в высшей степени интересное учение Гераклида Понтийского о мире нашло свое дальнейшее развитие у астронома Реймерса, старавшегося усовершенствовать систему Тихо Браге путем введения допущения о суточном вращении Земли. Но так как эта попытка была сделана уже после Коперника, то она была шагом назад и, конечно, не могла получить признания научного мира и вкоре была забыта.
Таким образом, различные учения древних о строении вселенной можно свести к трем системам: 1) система геоцентрическая, являвшаяся господствующей системой в течение многих веков; 2) система пироцентриче- ская (так называемая пифагорейская), согласно которой Земля и все небесные светила обращаются вокруг гипотетического центрального огня; 3) система гелиоцентрическая, считающая Солнце центром вселенной, а Землю движущейся вокруг Солнца и вокруг оси.
Геоцентрическая система в древние времена имела следующие разновидности: а) система геоцентрическая в строгом смысле, согласно которой Земля находится неподвижно в центре вселенной, а Луна, Солнце и планеты обходят Землю в различные периоды, а все звездное небо совершает оборот в течение суток вокруг оси мира, проходящей через центр Земли; б) так называемая египетская система мира, по которой Меркурий и Венера являются спутниками Солнца, обращающимися вокруг него, тогда как Солнце вместе с этими спутниками, а также Луна и остальные планеты обращаются вокруг Земли; в) система геоцентрическая, но с допущением суточного вращения Земли вокруг оси, признающая иллюзией суточное обращение сферы неподвижных звезд; г) система Гераклида Понтийского, допускавшая не только вращение Земли вокруг оси, но и обращение Меркурия и Венеры вокруг Солнца, которое, в свою очередь, обращается вокруг Земли, как центра всей остальной вселенной.
IX. ПЕРВОЕ ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКОЕ УЧЕНИЕ
Первым из древних ученых, кто решительно отверг геоцентрическое мировоззрение р сделал окончательный переход к гелиоцентрической системе мира, был выдающийся астроном Аристарх Самосский (310–250 гг. до хр. эры), стоявший в тесной связи с Александрийской школой.
Как мы видели, уже Филолай и некоторые другие пифагорейцы сомневались в том, что Земля находится в центре вселенной. Они высказывали взгляд, что Земля в продолжение суток обращается вокруг центрального огня и что это движение порождает иллюзию — суточное движение небосвода, восход и закат светил. Когда центральный огонь был перенесен из центра неба в центр Земли, этим была предвосхищена одна из важнейших частей учения Коперника — суточное вращение обитаемого нами светила вокруг своей полярной оси. Что же касается другой, не менее важной части учения Коперника — движения Земли и остальных планет вокруг Солнца, — то исходной точкой для нее были наблюдения над Меркурием и Венерой. Эти наблюдения привели к учению Гераклида Понтийского об обращении этих небесных тел вокруг Солнца.
Развивая это учение, нетрудно было в конце концов притти к правильному, гелиоцентрическому представлению о системе мира. Для этого надо было только признать, что
Солнце находится в центре орбит и остальных планет и что Земля является одной из планет. Аристарх Самосский и был тем великим астрономом, который первым пришел к гелиоцентрической теории. По всей вероятности огромную роль в зарождении этой гениальной идеи сыграло его убеждение, что Солнце гораздо больше, чем Земля и Луна.
Мы не имеем подробных сведений о жизни Аристарха; из его трудов до нас дошли только отрывки весьма важного сочинения «О величине и расстояниях Солнца и Луны».
До Аристарха астрономы, развивая различные теории о строении вселенной, совершенно не обращали внимания на проблему взаимных расстояний небесных тел и их размеров. Мы не встречали до Аристарха ни одной научной попытки определить расстояния, отделяющие Солнце и Луну от земного шара. Аристарх же изобрел чрезвычайно остроумный способ, позволяющий при помощи простых геометрических данных определить отношения расстояний Солнца и Луны от Земли. Произведя много тщательных наблюдений, Аристарх вычислил, что Солнце отстоит от нас в 19 раз дальше, чем Луна (на самом деле, как выяснилось почти через два тысячелетия, Солнце дальше Луны от Земли приблизительно в 400 раз). Аристарх пришел к заключению, что Солнце должно быть больше Земли в 300 раз (на самом деле в 1 300 000 раз).
Теоретический путь, которым Аристарх старался решить задачу определения расстояний и размеров Солнца и Луны, был совершенно правилен и состоял в следующем. Когда освещена как раз половина лунного диска, солнечные лучи составляют прямой угол с направлением от Земли к Луне, так что центры Земли, Луны и Солнца находятся в вершинах прямоугольного треугольника, причем расстояние Луны от Земли образует катет, а расстояние Солнца от Земли — гипотенузу. Чтобы определить отношение катета к гипотенузе, т. е. отношение расстояния Солнце — Земля к расстоянию Луна — Земля, достаточно определить один угол (содержащийся между лучами зрения, идущими от глаза наблюдателя к центрам Луны и Солнца), поддающийся непосредственному измерению.
Из своих измерений Аристарх вывел, что угол у центра Солнца равен 3 градусам; в действительности же он гораздо меньше и составляет всего 10 минут. Эта ошибка в подсчетах была вызвана тем, что во времена Аристарха не умели точно измерять очень маленькие углы, тем более, что граница между освещенной и темной половиной Луны не отличается достаточной отчетливостью. Во всяком случае до Аристарха только пифагорейцы пытались определять расстояния до небесных тел, но они довольствовались лишь 72