Подвижность Земли. Вселенная Филолая

Все ранние гипотезы подвижности Земли связаны с пифагорейцами. И это неудивительно. Понятие относительности движения известно всякому, кто хоть раз плавал на лодке. Но применить этот принцип к небу и Земле могли только те, кто считал её шарообразной.

Авторами идеи осевого вращения Земли часто называют пифагорейцев Экфанта и Гикета Сиракузского, о которых почти ничего не известно. Эк-фант, как следует из сохранившегося сообщения, полагал, «что Земля движется, но не поступательно, а вращаясь вокруг своей оси, подобно колесу, с запада на восток». О Гикете, кроме подобного сообщения, есть и дополнительные сведения. Он принимал две Земли: «эту и Антиземлю (Антихтон)».

Об Антиземле речь впереди, вращение же Земли позволило «остановить» самое стремительное из небесных движений — суточное вращение «неба неподвижных звёзд» вокруг оси мира. Эти сообщения не прошли даром. В 1542 г. Коперник ссылался на них в посвящении к своей знаменитой книге «О вращениях небесных сфер», видя в древних астрономах своих предшественников. Упомянул он и о Филолае, единственном философе-пифагорейце, о системе мира которого хоть что-то известно.

Многие античные авторы считают Филолая из Кротона (около 470—388 до н. э.) первым из пифагорейцев, обнародовавшим их учение. Он написал не дошедшую до нас в полном объёме книгу «О природе». В ней говорилось и о строении Вселенной. Аристотель пишет, что, согласно Филолаю, «Земля, одна из звёзд (планет. — Прим. ред.), движется по кругу вокруг центра, вызывая смену дня и ночи». Система мира Филолая наполнена фантастическими деталями. Вот что рассказывал об этом византийский писатель Стобей: «Филолай посередине, в центре, помещает огонь, который называет Очагом Вселенной, Домом Зевса, Матерью богов... Кроме того, он принимает другой огонь, расположенный выше всего и служащий Объемлющим. Первый по природе — Центральный огонь; вокруг него кружатся в хороводе десять божественных тел: небо и планеты, за ними -

Солнце, под ним — Луна, под ней -Земля, под ней — Антиземля, а после них всех — огонь».

Кроме введения двух вымышленных небесных тел — Центрального огня и Антиземли - Филолай заставил Солнце сиять отражённым светом. В одном из сообщений по этому поводу сказано: «Согласно пифагорейцу Филолаю, Солнце стекловидно; оно отражает огонь, находящийся в космосе». Очевидно, зеркало-Солнце дарит Земле частичку Центрального огня.

Аристотель и Стобей рисуют не геоцентрическую систему мира, традиционную для античности, а некую «огнецентрическук». Вокруг Центрального огня пролегают орбиты Антиземли, Земли, Луны, Солнца, планет и звёзд. Земля при этом всегда обращена к Огню одной стороной (как Луна по отношению к Земле), и, естественно, не той, на которой мы живём. Антиземля движется синхронно с Землей и для нас невидима, «поскольку её закрывает тело Земли». В принципе эту гипотезу можно было бы довольно просто проверить -снарядить экспедицию, которая, одолев по долготе четверть дуги земного шара, могла бы наблюдать и Огонь, и Антиземлю. Это, конечно, шутка: для той эпохи подобный совет был бы равносилен предложению нашим астрономам слетать в центр Галактики и проверить, есть ли там чёрная дыра.

Луну Филолай вслед за своим старшим современником Анаксагором считал населённой. Об этом сообщает Стобей, у которого сказано: «Некоторые из пифагорейцев, например Филолай, полагают, что Луна, как и наша Земля, населена животными и растениями, но только более крупными и красивыми. Живущие на Луне животные в пятнадцать раз больше земных». Объясняется это тем, что там в 15 раз дольше, чем на Земле, длится день.

ПЛАТОН. ГАРМОНИЯ СФЕР

Платон Афинский (427—347 до н. э.), знаменитый мыслитель, основатель Академии - - философской школы, просуществовавшей почти 1000 лет (до 529 г. н. э.), в своих представлениях о Вселенной во многом соглашался с пифагорейцами.

Проблем мироустройства Платон коснулся в двух своих поздних диалогах — «Государство» и «Тимей». Вселенная там похожа на составное веретено, вертящееся на коленях Ананке (Необходимости). Оно сложено из насаженных на одну ось алмазных частей, которые философ назвал валами.

Платон не различал ещё осей мира и эклиптики. Вселенная показана как бы в разрезе: «Всех валов восемь (Луна, Солнце, пять известных тогда планет и небо звёзд. — Прим. ред.), они вложены один в другой, их края имеют вид кругов на общей оси, так что снаружи образуют непрерывную поверхность единого вала». Значит ли это, что Платон действительно считал светила закреплёнными на твёрдых прозрачных сферах, или же это поэтическая метафора, говорящая о нерушимости их орбит? Скорее второе. Последний штрих картины выглядит таким образом: «Сверху на каждом из кругов веретена восседает по Сирене; вращаясь вместе с ними, каждая из них издаёт только один звук... Из всех звуков — а их восемь — получается стройное созвучие».

Идея о связи небесных движений с музыкой — пифагорейская. По-видимому, ещё Пифагор открыл, что гармонично звучащие тона соответствуют определённым соотношениям длин струны. Это открытие, связавшее математику и природу, было распространено пифагорейцами и на небесные тела. Давно замечено, что быстро движущиеся тела издают звуки. При своей огромной удалённости от нас небесные тела должны нестись с гигантскими скоростями, а значит, и звучать. Отсюда делались выводы о гармоничных соотношениях расстояний между светилами и высотой самих звуков. Наиболее высокий звук издавала быстрее всех мчащаяся сфера звёзд, самый низкий — Луна, которая в своём месячном движении отстаёт от бега небесной сферы.

На вопрос, каким образом мог появиться гармонично устроенный мир, Платон отвечал, что он был сотворён согласно определённому плану. Причём мир, задуманный и созданный Вечносущим Богом, также одушевлён и божествен. Платон писал: «Весь этот замысел вечносущего бога относительно бога, которому только предстояло быть, требовал, чтобы тело космоса было сотворено гладким... одинаково распространённым во все стороны от центра... В его центре построивший дал место душе, откуда распространил её по всему протяжению и вдобавок облёк ею тело извне».

Здесь видно сходство с представлениями пифагорейцев, но Платон ушёл от древней традиции соединения божеств со стихиями. Роль Центрального огня и Крайнего Олимпа у него играет Душа. Архаичная мифология отступает и заменяется абстрактными понятиями.

Признав мир живым существом, цельным и наилучшим образом устроенным, Платон избавил себя от необходимости разбирать конкретные механизмы тяготения земных предметов к центру или природу солнечного света.

В сочинениях Платона впервые в европейской культуре встречается идея единого Бога — Творца. Его Платон называет Демиургом (Мастером). Для устройства Вселенной Демиург создал особое вещество в виде смеси двух сущностей — «неделимой идеальной» и «делимой материальной». Потом он «рассёк состав по длине на две части», свернул их и из одной сделал небо неподвижных звёзд, а вторую — заготовку остальных небесных тел — «разделил на семь неравных кругов, сохраняя число двойных и тройных интервалов». Это деление, определяющее расстояния между Землёй и орбитами светил, называют платоновской гармонией сфер. Относительные расстояния от Земли до светил получились следующими: Луна -- 1, Солнце — 2, Венера — 3, Меркурий — 4, Марс — 8, Юпитер — 9, Сатурн — 27. Предложенные Платоном интервалы никак не связаны с действительностью и имеют только историческое значение. Однако сам принцип поиска закономерностей в размерах орбит сыграл важную роль в истории астрономии.

В «Тимее» Платон, говоря о Демиурге, вскользь упомянул о подвижноети Земли: «Земле же, кормилице нашей, он определил вращаться вокруг оси, проходящей через Вселенную, и поставил её блюстительницей дня и ночи». Это движение противоречило вращению, которое философ приписывал и небу звёзд. Может быть, Платон колебался, какое вращение предпочесть. Впрочем, астрономические подробности он назвал в диалоге «второстепенными вещами».

ЕВАОКС. ПЕРВАЯ ТЕОРИЯ ПЛАНЕТНЫХ ДВИЖЕНИЙ

К IV столетию греческая наука созрела для того, чтобы перейти от общих рассуждений к последовательному изучению природы. Выдающимся учёным этого направления был Евдокс (около 408—355 до н. э.), младший современник Платона. Он родился на юго-западе Малой Азии в городе Книде. Биографы называют его астрономом, геометром, географом, врачом и законодателем. Ещё в юности Евдокс отправился учиться в Афины. Из-за бедности он вынужден был поселиться в афинском порту Пирее и ходил оттуда пешком в столицу (за 11 км), чтобы послушать софистов (учителей мудрости). В Книд он вернулся прославленным учёным и основал там собственную школу.

Евдокс был одним из виднейших математиков древности: он разработал общую теорию пропорций и способ операций с бесконечно малыми величинами, так называемый метод исчерпывания (предшественник современного интегрального исчисления). В географии он известен как автор не дошедшей до нас книги «Объезд земли». Учёный первым спроецировал на земную поверхность небесные тропики и «арктический круг». Области между ними Евдокс считал благоприятными для жизни, он же ввёл понятие климата (от греч. «клима» — «наклон») для определения широты места. Ему же, по-видимому, принадлежат приведённые Аристотелем без ссылок на источник доказательства шарообразности Земли по данным наблюдений и оценка её размеров. Архимед упоминает и о вычисленном Евдоксом отношении расстояний до Луны и Солнца (1: 12).

Однако наиболее важной для математической астрономии стала теория планетных движений Евдокса, так называемая гипотеза гомоцентрических (очерченных вокруг общего центра) сфер. В ней он поставил задачу описать наблюдаемые движения светил в виде суммы равномерных круговых вращений. Ещё за полвека до него афинский астроном Евктемон обнаружил, что «сезоны», т. е. промежутки между последовательными равноденствиями и солнцестояниями, неодинаковы. Это означало, что Солнце движется по эклиптике неравномерно. Астрономы знали, что Луна выписывает на небе волнообразную линию, а планеты чертят среди звёзд непонятные петли. Античные учёные упорно стремились свести эти сложные движения к комбинациям равномерных вращений. В этом сказалась их убеждённость в совершенстве движений такого рода. Можно указать и другую, не менее важную причину — простоту этого движения, позволявшую разбить сложнейшую задачу на ряд более простых, решаемых последовательно.

Чтобы объяснить движения каждого светила, Евдокс подбирал комбинацию из нескольких вложенных одна