Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна

Гиппарх также тщательно продумал геометрию такой системы и создал формулы для вычисления положения планет в прошлом и будущем. Это стало подлинным концом для таких радикалов, как Гераклид и Аристарх, которым хотелось, чтобы небесные тела двигались вокруг Солнца. Гиппарх так удачно разработал геометрию геоцентрической теории, что она устроила всех. Зачем идти на безумные трудности, предполагая, что огромная Земля летит сквозь космос, только для того, чтобы немного упростить вычисления?

Окончательную форму геоцентрической теории придал греческий математик Клавдий Птолемей (которого обычно называют просто Птолемеем). Он жил в Александрии, в Египте, между 125-м и 150 гг. н. э. Птолемей принял за основу работу Гиппарха, введя в нее дополнительные поправки. Например, он добавил эпицикл к сфере Луны и заставил его немного колебаться (то есть двигаться туда и обратно). Таким образом ему удалось наконец определить движение Луны точнее, чем когда бы то ни было прежде.

Кроме того, Птолемей уточнил сферы планет, в целом усложнив математические расчеты новыми эпициклами. Однако он тщательно описал все расчеты и создал книгу, которая сохранилась до наших дней.Видимо, Птолемей написал две книги по математике, которые имели похожие названия. Большую книгу, в которой он описал свою астрономическую систему, ученые называли «Великим математическим построением астрономии», а вторую — «Малым». Слово «великий» по-гречески звучит «мегас». Позже, когда труды Птолемея изучали арабы, они использовали это слово в качестве названия книги, произнося его немного неправильно, а перед ним ставили свое собственное слово «аль», означавшее определенный артикль. «Большой» превратился в «Альмагест». С тех пор книга Птолемея известна как «Альмагест».

Однако после Птолемея древняя цивилизация начала приходить в упадок. Никто не сменил его, чтобы что-то изменить или уточнить. Его слово стало последним. С падением Рима астрономия в Европе прекратила свое развитие; ее возродили арабы между 800-м и 1000 гг. н. э. Арабы строили обсерватории и определяли положение и движение небесных тел, используя книгу Птолемея как источник всех сведений. Величайший арабский астроном аль-Баттани около 900 г. н. э. даже сделал несколько мелких поправок к системе Птолемея. После 1000 г. н. э. астрономия начала возрождаться и в Европе, опять-таки на основе теории Птолемея, книга которого была наконец переведена на латинский язык (примерно в 1175 г. итальянским ученым Джерардом Кремонским).

Король Кастилии (части современной Испании) интересовался астрономией и примерно в 1250 г. приказал составить новые таблицы с положением планет. Это был Альфонс X, прозванный Мудрым, и эти таблицы были названы его именем. Альфонс также прославился тем, что выразил недовольство Птолемеем: когда составлялись астрономические таблицы, он якобы сказал, что, будь он Богом, создал бы более простую Вселенную. Тем не менее в течение 1400 лет за Птолемеем оставалось последнее слово. В связи с этим геоцентрическую теорию Вселенной часто называют системой Птолемея — в его честь.

ПОСЛЕДНЕЕ ЛИ?

Однако система Птолемея имела свои недостатки. Количество различных вращательных движений, необходимых для объяснения движения различных небесных тел, достигало 79. Это число включало в себя деференты, эпициклы, эпициклы эпициклов, движения эксцентриков и так далее. Расчеты, даже после того как Птолемей тщательно их расписал, оставались крайне сложными. Те астрономы, которые были лишены математических способностей Птолемея, должны были испытывать немалое раздражение и мечтать о том, чтобы все это движение можно было объяснить более простым способом.

Однако в Средние века существовало глубочайшее уважение к великим греческим мыслителям и их огромным достижениям. Полагаю, многим астрономам приходило в голову, что если бы они предположили, что Земля движется вокруг Солнца, то расчеты планетных движений можно было бы упростить. Тем не менее в тот период никому не хотелось противопоставить свой жалкий разум таким великим умам, как Аристотель и Птолемей. Эти греки утверждали, что Земля находится в центре Вселенной, а значит, именно так и должно быть.

Кроме того, со времен греков в западной цивилизации появилось нечто новое — Библия. В Библии были стихи, в которых говорилось, что Земля стоит неподвижно, а Солнце двигается (в особенности это относится к знаменитому отрывку, в котором Иисус Навин приказал Солнцу остановиться, чтобы сражение, в котором израильтяне имели перевес, можно было довести до успешного завершения; в конце концов, это ведь Солнцу было приказано стоять, а не Земле, значит, и двигалось Солнце, а не Земля). Никому не хотелось идти против религии.

В результате этого астрономы д,о 1500 г. не только не пытались идти дальше Птолемея и Аристотеля, но даже закрывали глаза па все, что могло противоречить греческим теориям.

Например, по Аристотелю, на небесах все остается неизменным, упорядоченным и безупречным. Только «подлунные явления» (то есть те, которые происходят ниже первой небесной сферы, сферы Луны) подвержены изменениям, беспорядкам и дефектам.

Однако время от времени на небесах появлялись кометы.

Кометы — это крупные небесные тела, и они очень необычны в том отношении, что только они, помимо Солнца и Луны, обладают видимыми размерами, а не являются простыми точками света. Более того, кометы имели светящиеся хвосты, растягивающиеся на огромные расстояния — иногда на полнеба.

К тому же кометы были довольно призрачными объектами, поскольку сквозь них ясно видны были звезды. На самом деле они походили на странные привидения с растрепанными волосами, которые вторгались на небеса. Они казались дикими созданиями, в ужасе убегающими от какой-то катастрофы. Слово «комета» произошло от латинского слова «волосы».

Все эти причины приводили к тому, что в те времена кометы внушали людям ужас; они даже и сейчас пугают некоторых людей. И они раздражали астрономов, потому что появлялись и исчезали непредсказуемо, а их движение, в отличие от движения планет, не казалось регулярным и упорядоченным.

Аристотель объяснил эти беспорядки на небесах, сказав, что кометы составляют частьземной атмосферы, а не часть небес. Действительно, если бы кометы находились на небесах, они ломились бы сквозь безупречные сферы планет, а это было невозможно.