Страница 5 из 76
Сферы вышли из-под контроля. Евдокс считал, что требуется 26 сфер, а его ученик Каллипп (ок. 370–300 гг. до н. э.) выяснил, что нужны по меньшей мере 34 сферы. Со II века до н. э. началось упрощение системы. Это упрощение предложил Гиппарх. Он высказал мнение, что на самом деле существуют лишь семь планетарных сфер, которые заключены в сферу неподвижных звезд.
Но: а) центром сфер является не Земля, а точка в космосе, вокруг которой вращается Земля (идея «эксцентричности»); б) планеты заключены в маленькие вращающиеся сферы (эпициклы), центры которых расположены на сферах большего размера (деференты). Если правильно подогнать цифры, можно было привести их в соответствие с планетарным движением.
Птолемей взял систему Гиппарха, усложнил ее, сделал еще менее достоверной и написал о ней в своем труде «Megale Mathematike Syntaxis» (Великий труд по математике). Арабы прозвали эту книгу «Альмагест» (Величайший труд), и когда эта утерянная работа примерно в 1175 году была переведена на латынь, она сильно повлияла на европейское научное мышление. На самом деле из-за того, что систему Птолемея поддерживала Церковь, критиковать ее было опасно. Но Николаю Кузанскому (1401–1464) это удалось, и его даже назначили кардиналом (его космология была поразительно современной); но Николай Коперник (1473–1543), по-видимому, был очень напуган и потому опубликовал свою теорию, лишь когда оказался при смерти, и даже тогда его издатель ввел предисловие, в котором указывалось, что система Коперника — всего лишь попытка точнее рассчитать положения планет, а не описать физическую реальность. А Галилей (1564–1642), как известно, сильно пострадал из-за этого.
Долгое время из-за того, что Церковь настаивала, будто Земля является центром Божественного творения, историки полагали, что средневековые космологи цеплялись за это убеждение по причинам все того же человеческого самовозвеличивания. Некоторые наиболее современные историки, однако, полагают, что правдиво обратное: многие средневековые космологи считали наш мир, лежащий под небесами, так сказать, своего рода космической свалкой; все низменное падало на самое дно, а дно было именно здесь, на Земле.
Невероятно, но факт: хотя система Коперника была ближе к реальности, чем система Птолемея, она предсказывала положение планет с меньшей достоверностью, чем старая система эпициклов. Вот почему ее так долго не принимали. Другая причина была в том, что Копернику, который все еще был порабощен идеей единообразного кругового движения, пришлось использовать эпициклы, как и Птолемею, и ему потребовалось 48 эпициклов, в то время как сложнейшая птолемеевская система задействовала лишь 40. Это могло быть одной из причин, по которой прекрасный астроном-наблюдатель Тихо Браге (1546–1601) отказался принять систему Коперника, выдвинув вместо нее собственную измененную версию птолемеевской космологии.
Птолемеевские космологические теории начали медленно отходить в прошлое лишь с появлением работ Иоганна Кеплера (1571–1630) и его открытием, что планеты вращаются вокруг Солнца по эллипсоидным орбитам, а не по кругу.
У пифагорейцев было два основных пристрастия: музыка и числа. Эти два интереса, конечно, были тесно связаны: если вы уменьшите длину вибрирующей струны наполовину, то нота, издаваемая ею, будет на октаву выше исходной; струна длиной в две трети от первоначальной выдаст кварту от первой полученной ноты, и т. д.
В изначальной, геоцентрической космологии пифагорейцев каждая планета (включая Луну и Солнце) была заключена в сферу, центром которой была Земля; крайняя, внешняя сфера была сферой «неподвижных звезд». Каждая из этих сфер вращалась со своей скоростью и, вращаясь, звучала — каждая на собственной ноте. Здесь и берет свое начало замечательная пифагорейская теория союза музыки и математики; соотношение диаметров сфер также было важным. В 1959 году Артур Кёстлер (1905–1983) писал в своей книге «The Sleepwalkers» (Сомнамбулы):
музыкальный интервал, образуемый Землей и Луной, составлял тон; Луной и Меркурием — полутон; Меркурием и Венерой — полутон; Венерой и Солнцем — уменьшенную терцию; Солнцем и Марсом — тон; Марсом и Юпитером — полутон; Сатурном и сферой неподвижных звезд — уменьшенную терцию.
(Уран, Нептун, Плутон и астероиды были, конечно, неизвестны древним.)
С тех пор идея музыки сфер редко принималась всерьез, хотя, как отмечает Кёстлер, она часто упоминалась в поэтических текстах. Однако Иоганн Кеплер в своей ранней попытке объяснить принцип работы Солнечной системы (гелиоцентрической), по-видимому, очень верил в эту концепцию и связал ее со своей теорией, согласно которой орбиты планет связаны с пятью правильными выпуклыми многогранниками (твердыми объектами с плоскими гранями, идентичными друг другу; например у куба шесть граней с одинаковыми площадями). Таким образом, согласно системе Кеплера, вне Солнца расположены: сфера Меркурия, затем октаэдр (восемь граней), сфера Венеры, затем икосаэдр (двадцать граней), сфера Земли, затем додекаэдр (двенадцать граней), сфера Марса, затем тетраэдр (четыре грани), сфера Юпитера, затем куб (шесть граней) и наконец сфера Сатурна. Как ни странно, но система Кеплера привлекательна и достаточно точна в оценке сравнительных диаметров планетарных орбит.
Не верьте ничему, что, как вам кажется, вы знаете о своей планете: где-нибудь когда-нибудь наверняка существовала гипотеза, которая противоречит вашим знаниям. Это касается даже самых основ. Всего один пример: в 1947 году немецкий астроном-любитель Валентин Герц смог доказать, к своему удовлетворению, что Земля вращается не с запада на восток, как считается из-за постоянства Солнца появляться на востоке, а с востока на запад. Увы, история не сохранила причин, по которым это должно быть так, равно как и записей Герца об этой гипотезе.
В 1809–1812 годах Уильям Гэйлс (1778–1821) опубликовал книгу «А New Analysis of Chronology» (Новый анализ хронологии), в которой перечислил более 120 попыток установить возраст Земли на основе исследований текста Библии, предпринимавшихся в течение предыдущих двухсот лет. Предполагаемые даты сотворения Земли лежали в диапазоне между 6984 и 3616 гг. до н. э. Эти оценки в большинстве своем выводились путем подсчетов библейских поколений — в итоге получалось, что их около 130. Чтобы выяснить среднюю продолжительность жизни поколения и, таким образом, возраст Земли (которая, как мы помним, всего лишь несколькими днями старше человечества), нужно было обратиться к таким не совместимым друг с другом категориям, как математика и божественное озарение.
Почему мыслители даже после эпохи Возрождения могли верить в то, что Земля настолько молода? В основном потому, что они жили в обществе, которое принимало истинность Библии как аксиому. Но в этом было нечто большее, чем просто преклонение перед Богом: в этом проявлялось и преклонение перед человеком, высшим из творений Бога. Конечно, Богу не нужно было много времени, чтобы сотворить жилище для своего шедевра — некоторые даже всерьез задавались вопросом, почему ему потребовалось целых шесть дней, чтобы обустроить для нас Вселенную.
Это мнение о молодости Земли резко контрастировало с мнением классических мыслителей, многие из которых верили, что Земля существовала всегда и будет существовать вечно. На самом деле в некотором смысле древние греки знали куда больше о Земле, чем их средневековые оппоненты. Например Аристотель рассчитал, что окружность Земли равна примерно 75 200 км (сейчас известно, что она составляет около 40 000 км); в III веке до н. э. Эратосфен (ок. 276–194 гг. до н. э.) провел свой знаменитый эксперимент и получил значение приблизительно 46 500 км; в I веке до н. э. Посейдон (ок. 135-51 гг. до н. э.) получил значение, близкое к 44 000 км. Хотя эти расчеты и не были точными, важно то, что они были сделаны и не были нереальными: как ни удивительно, древние не только вычислили, что Земля имеет форму сферы, но и сделали близкие к действительности измерения ее окружности, в то время как целых 1500 лет спустя на Западе считалось, что Земля плоская.