лишь в эпоху позднего Возрождения были достигнуты важные успехи в этом деле.
Теперь я перехожу к астрономии, в которой достижения греков были столь же замечательны, как и в геометрии. Еще до них вавилоняне и египтяне заложили основы астрономии многими столетиями наблюдений. Было зарегистрировано видимое движение планет, но не было известно, что утренняя и вечерняя звезда – это одно и то же. В Вавилонии определенно, а возможно, и в Египте, был открыт период затмений, что сделало довольно достоверным предсказание лунных затмений (но не солнечных, поскольку они не всегда были видимы в данном месте). Вавилонянам мы обязаны делением прямого угла на девяносто градусов, а градуса – на шестьдесят минут; им нравилась цифра шестьдесят, и на ней они основали даже систему исчисления. Греки любили приписывать мудрость своих первоисследователей путешествиям в Египет, но в действительности до греков достигнуто было очень немногое. Однако предсказание солнечного затмения Фалесом является примером иностранного влияния; нет основания предполагать, что он добавил что-либо к тому, чему научился из египетских и вавилонских источников, и чистой удачей было то, что его предсказание сбылось.
Начнем с некоторых наиболее ранних открытий и правильных гипотез. Анаксимандр думал, что Земля свободно плавает и ничем не поддерживается. Аристотель[171 — Аристотель. О небе // Сочинения. М., 1981, т. 3.], который часто отвергал лучшие гипотезы своего времени, возражал против теории Анаксимандра, согласно которой Земля, будучи в центре, остается неподвижной потому, что у нее нет причины двигаться в этом, а не в другом направлении (295b). Если бы это было правильно, говорил он, то человек, помещенный в центре круга, в различных точках окружности которого находится пища, умер бы с голоду из-за отсутствия причины выбрать именно ту, а не другую пищу. Этот аргумент появляется вновь в схоластической философии, но в связи не с астрономией, а с вопросом о свободе воли. Он появляется в форме рассказа о «Буридановом осле», который не смог выбрать одну из двух охапок сена, помещенных на равном расстоянии налево и направо от него, и потому погиб голодной смертью.
По всей вероятности, Пифагор первым начал думать, что Земля сферична, но его доводы, надо полагать, принадлежали скорее к области эстетики, чем науки. Однако скоро были найдены и научные доводы. Анаксагор открыл, что Луна светит отраженным светом, и дал правильную теорию затмений. Сам он еще думал, что Земля плоская, но форма тени Земли при лунных затмениях дала пифагорейцам окончательные доводы в пользу того, что Земля сферична. Они пошли дальше и рассматривали Землю как одну из планет. Они знали (говорят, из уст самого Пифагора), что утренняя звезда и вечерняя звезда – одно и то же, и полагали, что все планеты, включая Землю, двигаются по кругу, но не вокруг Солнца, а вокруг «центрального огня». Они открыли, что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, и считали, что Земля всегда повернута одной стороной к «центральному огню». Средиземноморские районы постоянно находятся на той стороне, которая повернута от «центрального огня», и он поэтому для них всегда невидим. «Центральный огонь» назывался «домом Зевса» или «Матерью богов». Предполагалось, что Солнце сияет светом, отраженным от «центрального огня». Кроме Земли, было другое тело, контр-Земля, находящееся на том же расстоянии от «центрального огня». Для этого у них было два основания: одно научное, а другое, проистекавшее из их арифметического мистицизма. Научным основанием служило правильное наблюдение, что лунное затмение временами происходит тогда, когда и Солнце и Луна вместе находятся над горизонтом. Преломление лучей (рефракция), составляющее причину этого феномена, было им неизвестно, и они думали, что в таких случаях затмение должно вызываться тенью какого-то другого тела, а не Земли. Вторым основанием служило то, что Солнце и Луна, пять планет, Земля, контр-Земля и «центральный огонь» составляли десять небесных тел, а десять было мистическим числом у пифагорейцев.
Эта пифагорейская теория приписывается Филолаю, фиванцу, который жил в конце V века до н.э. Хотя она и нереальна и в определенной степени совершенно ненаучна, она очень важна, поскольку включает в себя большую часть тех усилий воображения, которые понадобились, чтобы зародилась гипотеза Коперника. Начать думать о Земле не как о центре Вселенной, но как об одной из планет, не как о навек прикрепленной к одному месту, но как о блуждающей в пространстве, – свидетельство необычайного освобождения от антропоцентрического мышления. Когда был нанесен удар стихийно сложившимся представлениям человека о Вселенной, было не столь уж трудно при помощи научных аргументов прийти к более точной теории.
Этому способствовали различные наблюдения. Энопид, живший несколько позднее Анаксагора, открыл наклон эклиптики. Скоро выяснилось, что Солнце должно быть много больше Земли; факт этот подкреплял мнение тех, кто отрицал, что Земля является центром Вселенной. Теории «центрального огня» и контр-Земли были отброшены пифагорейцами вскоре после Платона. Гераклид Понтийский (живший приблизительно с 388 по 315 год до н.э., современник Аристотеля) открыл, что Венера и Меркурий вращаются вокруг Солнца, и принял ту точку зрения, что Земля совершает полный оборот вокруг своей собственной оси каждые двадцать четыре часа. Это открытие было очень важным шагом вперед, которого не сделал ни один его предшественник. Гераклид являлся последователем школы Платона и, должно быть, был великим человеком, но он не пользовался тем уважением, какого следовало ожидать; его описывают как толстяка-щеголя.
Аристарх Самосский, который жил примерно с 310 по 230 год до н.э. и был, таким образом, лет на двадцать пять старше Архимеда, – самый интересный из всех древних астрономов, потому что он выдвинул гипотезу (полностью сходную с гипотезой Коперника), согласно которой все планеты, включая Землю, вращаются по кругам вокруг Солнца и Земля совершает оборот вокруг своей оси в течение двадцати четырех часов. Слегка разочаровывает тот факт, что единственный сохранившийся труд Аристарха «О расстояниях Солнца и Луны» исходит из геоцентрической точки зрения. Правда, что для тех проблем, которые трактуются в этой книге, совершенно не важно, какая теория в ней принята, и поэтому, может быть, он думал, что неблагоразумно вступать в своих вычислениях в излишние противоречия с общим мнением астрономов; или, быть может, он пришел к гипотезе, сходной с коперниковской, уже после того как написал эту книгу. Томас Хис в своей работе об Аристархе[172 — Книга «Aristarchus of Samos, the Ancient Copernicus» by Sir Thomas Heath, Oxford, 1913. Последующее изложение основано на этой книге.], в которой содержится текст этой книги с переводом, склоняется к последнему предположению. Во всяком случае, доказательство того, что Аристарх выдвинул точку зрения, сходную с коперниковской, вполне убедительно.
Самым первым и наилучшим является свидетельство Архимеда, который, как мы видели, был младшим современником Аристарха. В письме сиракузскому царю Гелону он сообщал, что Аристарх опубликовал «книгу, состоящую из неких гипотез», и далее: «Его гипотезы таковы, что звезды неподвижны и Солнце остается неподвижным, что Земля вращается вокруг Солнца по окружности, причем Солнце лежит в центре орбиты». Клеант, говорится в одном месте у Плутарха, «думал, что долг греков – обвинить Аристарха Самосского в нечестии за то, что он привел в движение Очаг Вселенной (то есть Землю), причем то был результат его попытки „спасти явления” предположением, будто небо остается в покое, а Земля движется по наклонной окружности и в то же время вращается вокруг своей собственной оси». Клеант был современником Аристарха и умер около 232 года до н.э. В другом отрывке из Плутарха говорится, что Аристарх выдвигал этот взгляд лишь в качестве гипотезы, но что его последователь Селевк поддерживал это как определенную точку зрения (расцвет деятельности Селевка – около 150 года до н.э.). Аэций и Секст Эмпирик также утверждают, что Аристарх выдвинул гелиоцентрическую гипотезу, однако не говорят, что это была у него только гипотеза. Но даже если он сделал именно так, кажется весьма вероятным, что он, как и Галилей две тысячи лет спустя, поддался боязни оскорбить религиозные предрассудки (страх, который, как показывает позиция упомянутого выше Клеанта, был вполне обоснованным).
Гипотеза, сходная с гипотезой Коперника, после того как она была выдвинута Аристархом – в виде ли позитивном или как попытка, – была окончательно принята Селевком, но более ни одним древним астрономом. Это общее отрицание в основном было обязано Гиппарху, который жил с 161 по 126 год до н.э. Он охарактеризован Хисом как «величайший астроном древности»[173 — Th. Heath. Greek Mathematics. Vol. II, p. 253.]. Он первый систематически занимался вопросами тригонометрии, открыл прецессию равнодействий, рассчитал долготу лунного месяца с ошибкой менее чем в одну секунду, улучшил сделанные Аристархом расчеты размеров Луны и Солнца и расстояний до них, создал каталог восьмисот пятидесяти неподвижных звезд, указал широту и долготу их местонахождения. Как бы в противовес гелиоцентрической гипотезе Аристарха он принял и улучшил теорию эпициклов, созданную Аполлонием, деятельность которого относится к 220 году до н.э. Именно эта теория в своем развитии известна позже как система Птолемея (по имени астронома Птолемея, жившего в середине II века н.э.).
Коперник узнал кое-что, хотя и не многое, из почти забытой гипотезы Аристарха и был обрадован тем, что нашел древний авторитет для поддержки своего нововведения. Кроме того, воздействие этой гипотезы на последующее развитие астрономии было практически нулевым.
Древние астрономы, вычисляя размеры Земли, Луны и Солнца и расстояния до Луны и Солнца, пользовались теоретически правильными методами, но им недоставало точных измерительных приборов. Многие результаты, достигнутые ими, были – если учесть этот недостаток – необычайно точны. Эрастосфен определил диаметр Земли в 7850 миль, то есть с ошибкой примерно лишь в 50 миль. Птолемей рассчитал, что среднее расстояние до Луны в 29,5 раза больше диаметра Земли (правильная цифра – около 30,2). Никто из них не мог приблизиться к точному вычислению размеров Солнца и расстояния до него; все они преуменьшали это расстояние. По их расчетам, оно было равно:
по Аристарху – 180,
по Гиппарху – 1245,
по Посидонию – 6545 земным диаметрам.
Правильная цифра – 11 72’6 земных диаметров. В дальнейшем эти расчеты все время исправлялись (у Птолемея, однако, ошибка в вычислениях увеличивается; у Посидония[174 — Посидоний был учителем Цицерона. Он жил во второй половине II века до н.э.] это расстояние составляет около половины правильной цифры. В целом же представления этих астрономов о Солнечной системе были не столь уж далекими от истины.
Греческая астрономия была геометрической, а не динамической. Древние представляли движение небесных тел как равномерное и круговое или как состоящее из круговых движений. Они не имели понятия силы. Были сферы, которые двигались как нечто целое и на которых находились
