Страницы

Кое-что об истории астрономии

Птолемеева (геоцентрическая) система мира

Очень простая вещь, на которую, к сожалению, совершенно не обращают внимания: геоцентрическая модель мира основывалась и держалась вовсе НЕ на том, что солнце движется по небу. А на том, что звёзды неподвижны (друг относительно друга).

Действительно, представить себе, что Земля движется в пространстве, на самом деле не так уж и трудно, гораздо легче, чем принять её шарообразность, — для этого вполне достаточно просто представления о плывущем корабле. И если древние астрономы прекрасно понимали, что Земля — шар, то уж представить её движущейся, им, во всяком случае, было по силам. И если они не приходили к таким выводам, если считали Землю неподвижной, то потому, что на это имелась абсолютно железобетонная причина — звёзды не двигаются.

Ведь звёзды мыслились тогда если не находящимися непосредственно за орбитой Сатурна, то уж во всяком случае, на каком-то приличном расстоянии от нас, сравнимом с расстоянием до Солнца. Но тогда, если Земля движется вокруг Солнца, звёзды должны смещаться друг относительно друга в течение года, ведь мы постоянно удаляемся от одних и приближаемся к другим. Это явление называется годичным параллаксом, оно действительно существует, но, поскольку звёзды чудовищно далеки от нас, имеет очень маленькую величину.

Самая близкая к нам звезда, Альфа Центавра, находится на расстоянии примерно в 200 000 раз большем, чем от Земли до Солнца, и её годичный параллакс составляет около 1 угловой секунды. Это значит, что Альфа Центавра за год смещается по небу примерно на 1/3600 долю градуса. У всех в школе был транспортир? Разделите одно его деление на 3600 частей и получите представление о максимальном параллаксе звезды и о той фантастической точности, которой должны обладать наблюдения, чтобы его зафиксировать.

Уже древнегреческие астрономы пытались обнаружить параллакс звёзд (что само по себе говорит о том, что им хватало фантазии представить Землю движущейся). Но, естественно, ничего не нашли. И сделали отсюда столь же естественный вывод: Земля неподвижна. То есть неподвижность Земли в геоцентрической системе мира — это не просто некритически воспринятый чувственный факт, а результат довольно сложных размышлений.

Гений Аристарха Самосского состоял вовсе не в том, что он поместил Солнце в центр, и не в том, что заставил Землю вращаться, а в том, что он первым отважился на правильное решение проблемы. Согласно Архимеду, Аристарх считал, «что окружность, описываемая, по его предположению, Землёй, находится к расстоянию неподвижных звёзд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности». То есть что, если представить себе сферу неподвижных звёзд, то вся орбита Земли будет неразличимой точкой в центре (как оно и есть на самом деле).

А вот на это уже у древних астрономов смелости не хватило. Они хорошо знали о системе Аристарха и его решении проблемы параллакса, но просто не могли представить себе эту огромную пустоту и все следующие из неё выводы. А выводы возникают сразу же и самые радикальные. В гелиоцентрической системе на самом деле нет особой проблемы. Ну поставили Солнце, а не Землю в центр Вселенной, что такого? Что бы в этом было такого уж страшного? Нет, проблема на самом деле была противоположная — в том, что гелиоцентрическая система невозможна, она сразу приходит в противоречие с наблюдениями.

В самом деле, как только мы заставляем Землю двигаться, мы сразу же должны заключить, что звёзды находятся очень далеко — по крайней мере в тысячи и десятки тысяч раз дальше, чем Солнце. Но отсюда сразу же следует другой вывод — что они должны быть очень яркими, по крайней мере такими же яркими как Солнце.

Но, если они в этом смысле похожи на Солнце, то логично предположить, что звёзды — это и есть другие солнца. А из этого сразу же возникает представление, что они не расположены на какой-то сфере, а свободно парят в пустом пространстве, как пылинки. Тогда у Вселенной вообще нет никакого центра, а все звёзды равноправны, и вокруг них, вероятно, тоже вращаются планеты, тоже наделённые живыми существами и т. д. (И Джордано Бруно, который был не астрономом, но, безусловно, чрезвычайно смелым человеком, действительно сделал все эти выводы непосредственно вслед за Коперником).

Итак, Солнце в принципе немыслимо как центр мира — либо им является неподвижная Земля, либо центр вовсе отсутствует. Если бы между двумя этими представлениями существовали какие-то промежуточные варианты, то, возможно, люди бы гораздо легче и быстрее пришли бы к правильному видению. Но поскольку их не было, то скачок, который им необходимо было совершить, оказался слишком уж радикальным.

Вновь на него решился только Коперник (но не решился своё понимание предавать гласности). Но для этого было необходимо, чтобы накопленный массив наблюдений, и понимание устройства Солнечной системы сделали геоцентрическую модель нежизнеспособной (когда стало понятно, что Солнце значительно больше и тяжелее Земли и т. д.). Коперник дал, разумеется, то же самое решение проблеме параллакса, что и Аристарх: отсутствие параллакса звёзд «только доказывает неизмеримую их высоту, которая заставляет исчезать из вида даже орбиту годового движения или её отображение, так как всякому видимому предмету соответствует некоторая величина расстояния, за которой он больше уже не замечается, как показано в оптике».

Наверное, стоит подчеркнуть, что ни во времена Коперника, ни во времена Ньютона параллакс обнаружить так и не удалось. Первые достоверные его измерения удалось провести только в первой половине XIX века (!) рядом людей, среди которых были Струве и Бессель. Только после этого стало возможным точно определить расстояние до звёзд и их величину.

Какая мораль у всей этой истории? Ну, наверное, та, что история науки гораздо сложнее, чем нам обычно представляется. И что учёные прошлого, представления которых сегодня могут показаться обывателю наивными, зачастую знали и понимали гораздо больше, чем этот самый обыватель. И уж точно прикладывали гораздо больше умственных усилий.