Г. Гурев - Системы мира (от древних до Ньютона)
Гелиоцентрическая система казалась настолько новой, парадоксальной, противоречащей ходячим представлениям, а геоцентрическая до такой степени удовлетворяла всех, что даже такой великий ученый древности, как Архимед, не только не перешел на сторону Аристарха, но и плохо понял его.
Повидимому Аристарх, идеи которого не нашли сочувствия у его современников, подвергся гонению со стороны жрецов, обвинявших его в богохульстве, в нарушении спокойствия Весты и Лавров, в оскорблении величия богов. По сообщению Плутарха, реакционер стоик Клеант объявил представление о подвижности Земли и неподвижности звездной сферы преступным и требовал, чтобы Аристарх был предан суду за неверие и безбожие. По словам Плутарха, идея о движении Земли у древних греков считалась идеей безбожной и опасной.
Древние астрономы не пошли по правильному пути, указанному Аристархом. Философ Сенека, живший в I в. хр. эры, говоря о двух противоположных астрономических взглядах, не склоняется ни в ту, ни в другую сторону. «Важно было бы исследовать, — писал Сенека, — мир ли вращается вокруг Земли, которая остается неподвижной, или Земля вертится, тогда как мир стоит. Находятся люди, которые утверждают, что нас несет природа, а мы того совершенно не замечаем, что восход и закат светил происходит не от движения неба, а от того, что мы сами то восходим, то заходим относительно их восхождения на небесном — своде. Эта задача достойна наших размышлений, ибо мы должны знать, в каком состоянии мы находимся: обрекла ли судьба нашу Землю на вечный покой, или же, наоборот, она одарила Землю быстрым движением; заставил ли бог все небесные тела двигаться вокруг нас, или же мы сами около них вращаемся».
Гениальные идеи Аристарха о строении вселенной, связанные с представлением о движении Земли, не получили распространения и оказали очень малое влияние на древних астрономов.
Как мы потом увидим, Коперник в своем труде не упоминал об Аристархе, как о первом творце гелиоцентрической системы, несмотря на то, что он старательно указывает на предшественников своего учения.
X. ДРЕВНЯЯ КРИТИКА ГЕЛИОЦЕНТРИЗМА
Хотя гелиоцентрическая система мира не получила распространения в древнем мире, величайшие авторитеты античной науки, стоявшие на геоцентрической точке зрения, не замалчивали учения о движении Земли, не решаясь полностью игнорировать его. Например, Аристотель посвятил значительную часть своей книги «О небе» изложению и критике учения некоторых пифагорейцев о движении Земли, давая при этом понять, что представление о поступательном движении земного шара имело влиятельных сторонников. Аристотель ясно постигал возможность объяснения видимого движения звезд либо движением небесной сферы, либо движением Земли, но от последней мысли он решительно отказался.
У Аристотеля мы встречаем возражение против существования поступательного движения Земли, которое казалось решающим на протяжении почти двух тысячелетий. Он считал, что перемещение Земли по ее орбите должно было бы вызывать кажущееся, так называемое параллактическое смещение звезд, подобно тому как перемещение человека на земной поверхности вызывает смещение одних предметов относительно других. Действительно, при поступательном орбитальном движении Земли неподвижные звезды должны описывать на небесном своде большие или меньшие круги и являлись бы наблюдателю каждый раз на другом месте, т. е. имели бы определенный «параллакс». А так как такого смещения звезд никто не наблюдал, то Аристотель рассматривал это, как неопровержимое доказательство неподвижности Земли. Впервые параллактическое смещение 76
звезд удалось обнаружить лишь в 1838 г., и это дало нак не только доказательство годичного движения Земли, но и позволило определить расстояние до ближайших к нам звезд.
У Птолемея целая глава его «Альмагеста» занята подробным опровержением представления о движении Земли. Как и Аристотель, он не называл по именам представителей критикуемых им учений о движении Земли, но по всему видно, что он имеет в виду прежде всего и главным образом наиболее выдающегося сторонника этих учений — Аристарха Самосского. Соображения Птолемея противники Коперника, Галилея и других гелиоцентристов не переставали повторять вплоть до времени Ньютона.
Птолемей совершенно правильно считал доказанным, что Земля представляет только точку в сравнении с небесными пространствами. Но отсюда он сделал вывод, что «Земля не может сделать какого- либо движения вкось», причем это заключение об ее неподвижности он подтверждал не только отсутствием параллактического смещения звезд, но и аристотелевским учением о действии тяжести. Птолемей писал: «Легкие тела уносятся к окружности; нам кажется, что они уходят вверх, потому что верхом мы называем пространство, находящееся над нашими головами, до поверхности, которая нас окружает. Тела твердые и составленные из тяжелых элементов направляются, напротив, к середине, как центру: нам кажется, что они падают вниз, потому что все находящееся под нашими ногами, в направлении к центру Земли, мы называем низом; эти тела, разумеется будут скопляться около центра, вследствие противоположного действия их удара и их трения. Итак, понятно, что вся масса Земли, столь большая по сравнению с падающими на нее телами, может принимать их, не получая ни малейшего колебания ни от их веса, ни от их скорости. Поэтому, если бы Земля имела движение общее со всеми другими тяжелыми телами, то очевидно вследствие своей массы она опередила бы эти тела, оставила бы всех животных, а равно и прочие тяжелые тела, без всякой поддержки на воздухе, а наконец скоро и сама выпала бы из неба. Таковы последствия, к которым мы пришли: нелепее и смешнее ничего нельзя себе вообразить».
Фиг. 20. Параллактическое смещение неподвижных звезд. Полукруг НН изображает небосвод, а Е1, Е2, Е3 и Е4 — орбиту Земли, Когда земля занимает положение E1 находящийся на Земле наблюдатель должен увидеть звезду S в точке s1; когда Земля занимает положение E1, звезда должна быть видна в точке s2; положениям Земли в точке Е3 и Е4 должны соответствовать положения звезды в точках s3 и s4. Таким образом звезда должна описывать на небосводе круг s1, s2, s3, в направлении, противоположном движению Земли по орбите. Это кажущееся движение неподвижных звезд называется параллактическим смещением.
Что же касается суточного, т. е. вращательного движения Земли, то не отрицая того, что это движение позволяет объяснить небесные явления, Птолемей пытался опровергнуть его при помощи такого соображения: «Существуют люди, которые утверждают, будто бы ничто не мешает допустить, что небо неподвижно, а Земля вращается около своей оси от запада к востоку, и что она делает такой оборот каждые сутки. Правда, говоря о светилах, ничто не мешает для большей простоты допустить это, если принимать в расчет только видимые движения. Но эти люди не сознают, до какой степени смешно такое мнение, если присмотреться ко всему, что совершается вокруг нас и в воздухе. Если мы согласимся с ними, — чего в действительности нет, — что самые легкие тела вовсе не движутся, или движутся так же, как и тела тяжелые, между тем, как очевидно воздушные тела движутся с большею скоростью, чем тела земные; если бы мы согласились с ними, что предметы самые плотные и самые тяжелые имеют собственное движение, быстрое и постоянное, тогда как на самом деле они с трудом двигаются от сообщаемых им толчков, — все- таки эти люди должны были бы сознаться, что Земля вследствие своего вращения имела бы движение значительно быстрее всех тех, какие происходят вокруг нее, ибо она совершала бы такую большую окружность в такой малый промежуток времени. Таким образом, тела, которые не поддерживали бы Землю, казались бы всегда двигающимися по противоположному с ней направлению, и никакое облако, ничто летящее или брошенное никогда не казалось бы направляющимся к востоку, ибо Земля опередила бы всякое движение в этом направлении».
Как видно, главным аргументом Птолемея против годового движения Земли является то, что если бы Земля носилась в пространстве, то предметы бы от нее якобы отрывались. Точно так же основное возражение Птолемея против суточного движения Земли сводится к тому, что если бы земной шар вращался с запада на восток, то все находящиеся в воздухе предметы — облака, птицы, брошенные вверх тела и пр. — падали бы к западу, чего однако мы не замечали. Он обнаруживает, правда, ясное понимание того, что некоторые небесные явления могут быть кажущимися и что суточное движение небосвода можно с одинаковым успехом объяснить как движением звезд, так и вращением Земли. Однако Птолемей склонялся к заключению, что гораздо легче приписать движение звездам, которые, повидимому, являются телами очень легкой природы, чем твердой и тяжелой Земле. Кроме того, он указывал на большую трудность представить себе Землю обладающей быстрым движением, совершенно не воспринимаемым нашим сознанием.
