История астрономии. Великие открытия с древности до Средневековья

Джон Дрейер, 1953

Книга авторитетного британского ученого Джона Дрейера посвящена истории астрономии с древнейших времен до XVII века. Автор прослеживает эволюцию представлений об устройстве Вселенной, начиная с воззрений древних египтян, вавилонян и греков, освещает космологические теории Фалеса, Анаксимандра, Парменида и других греческих натурфилософов, знакомит с учением пифагорейцев и идеями Платона. Дрейер подробно описывает теорию концентрических планетных сфер Евдокса и Калиппа и геоцентрическую систему мироздания Птолемея. Далее автор рассматривает научные воззрения средневековых ученых Запада и Востока, идеи Николая Кузанского, Региомонтана, Кальканьини и других мыслителей эпохи Возрождения и завершает свой исчерпывающий труд изложением теорий Коперника, Тихо Браге и Кеплера.

Глава 2

Пифагорейская школа

Среди ранних греческих философов Пифагор занимает особое положение. Как и многие другие, он не оставил ни одного собственного сочинения, но основал философскую школу, просуществовавшую более двухсот лет и привлекавшую необычайное внимание, поскольку ее представители не только образовали своего рода религиозное братство и разработали множество своеобразных теорий, но и занимались политикой и потому стали подвергаться преследованиям на юге Италии. Как философская школа пифагорейцы, подобно всем досократовским школам, в основном стремились истолковать природу; и все они, от основателя школы и вплоть до последнего неизвестного ее члена двести лет спустя, были преданы делу науки.

Пифагор родился на Самосе около 580 года до н. э., поселился в Кротоне на юге Италии около 540 или 530 года и умер там или в Метапонте около 500 года либо вскоре после того. Более поздние авторы говорят, что он много путешествовал на Востоке и большей частью своих научных знаний обязан тому, что узнал во время этих поездок. Самое раннее сообщение о его пребывании в Египте встречается в панегирике воображаемому египетскому царю оратора Исократа более чем через сто лет после смерти Пифагора, однако нам неизвестно, можно ли принимать в качестве исторического свидетельства сделанное мимоходом упоминание, что он принес египетскую мудрость грекам, тем более что оно встречается в художественном сочинении. Позднее путешествия в Египет и Вавилон и исследования Пифагора стали общепризнанными как исторические факты, на которые ссылаются многие авторы^[35]; и данное обстоятельство, несомненно, связано со склонностью греков всячески связывать развитие собственной цивилизации с более древними цивилизациями Востока. Но в данной книге мы не будем касаться вопроса, мог ли Пифагор заложить первый фундамент своих познаний в области математики во время пребывания в Вавилоне или Египте, тем более что у нас нет совершенно никаких оснований полагать, что необычная система мироздания, разработанная в рамках пифагорейской школы, в какой-либо мере основана на восточных идеях. Как представляется, со временем в школе произошли значительные изменения относительно философских и научных доктрин, но мы располагаем лишь крайне несовершенными знаниями о хронологии этих изменений. Поэтому вопрос авторства большинства учений пифагорейцев, будь то основателя школы или его преемников, остается в области сомнений; но всякий раз, когда какому-то пифагорейцу ставят в заслугу ту или иную доктрину, разумно предполагать, что это правда, поскольку впоследствии распространилась тенденция приписывать как можно больше идей самому Пифагору.

Ведущая идея пифагорейской философии заключается в том, что число есть все, что число не просто представляет взаимоотношения явлений, но является сутью вещей, причиной каждого явления природы. Пифагор и его последователи пришли к этому предположению, наблюдая за тем, что в природе все управляется числовыми отношениями, что движения небесных тел происходят с регулярностью и что музыкальная гармония зависит от упорядоченных интервалов, числовое значение которых они впервые установили.

Здесь не место описывать, как сочетания нечетных и четных чисел (совершенного и несовершенного) порождают все сущее в мире, но мы не можем не упомянуть, что, по тогдашним представлениям, миром управляла гармония и все вращения небесных светил издавали различные звуки, так что каждая планета и сфера неподвижных звезд производила свою особую музыку, неразличимую для человеческого слуха, потому что мы слышим ее с самого рождения (Аристотель, «О небе», II, 9), хотя впоследствии утверждалось, что Пифагор был единственным из смертных, чьему слуху они были доступны. «Пожалуй, — как пишет Платон («Государство», 7), — как глаза наши устремлены к астрономии, так уши — к движению стройных созвучий: эти две науки — словно родные сестры; по крайней мере так утверждают пифагорейцы»^[36]. Эта теория гармонии сфер была детально разработана через много лет после Пифагора, и мы еще вернемся к ней, когда будем говорить об античных взглядах на расстояния между планетами. Здесь же мы лишь напомним читателю, что Пифагор был великим математиком, и этот факт лежит в корне его философской системы (Аристотель, «Метафизика», I, 5) и, безусловно, мог бы очень далеко увести его последователей в изучении астрономии, поскольку его школа на всем протяжении своего существования была главным центром математических исследований, если бы пифагорейцы еще на раннем этапе не пошли по неверному пути.

Пифагорейская школа постепенно сошла на нет в IV веке, хотя религиозные мистерии, которые постепенно пришли на смену философским размышлениям среди ее членов, продолжали проводиться в течение всей Александрийской эпохи. В начале I века до н. э. пифагорейское учение вновь вернуло себе былое место в философии, и в этот период мы впервые встречаем, что в труде Александра Полигистора, которого цитирует Диоген Лаэртский, самому Пифагору приписываются конкретные взгляды на устройство мира. По этим сведениям, Пифагор учил, что мир состоит из четырех стихий, или элементов (земля, вода, воздух, огонь), что он наделен жизнью и разумом и имеет форму шара, в центре которого находится Земля, также шарообразная и населенная со всех сторон, что существуют антиподы и то, что для нас низ, для них — верх (Диоген Лаэртский, VIII, 25). В другом месте (VIII, 48) Диоген говорит, что, согласно Фаворину, Пифагор первым назвал небеса космосом (мирозданием, κόσμος), а Землю — шаром (καὶτὴν γῦνστρογγύλην), хотя Феофраст говорил, что это был Парменид, а Зенон — что это был Гесиод (!). Аэций также приписывает Пифагору знание о шарообразной форме Земли, поскольку он утверждает, что, согласно Пифагору, Земля аналогично шару делится на пять поясов (Аэций, III, 14). Что касается небесных тел, то мы читаем (Диоген Лаэртский, VIII, 14; Плиний, «Естественная история», II, 37; Стобей), что Пифагор первым признал, что Фосфор и Геспер, то есть утренняя и вечерняя звезды, есть одно и то же небесное светило, что он считал Луну отражающей свет (Аэций, II, 25), а Теон Смирнский говорит нам, что он первым заметил, что планеты движутся по отдельным орбитам, наклоненным относительно небесного экватора; в то время как Аэций говорит, что Пифагор первым открыл наклон зодиакального круга, хотя Энопид утверждал, что это открытие принадлежит ему (Аэций, II, 12)^[37].

Это фактически вся информация об астрономических знаниях Пифагора, которую можно найти у античных авторов. Показательно, что Аристотель ни разу не упоминает о нем в своем труде «О небе» и что Аэций очень мало говорит о нем. У нас нет никаких оснований сомневаться, что он знал о шаровидной форме Земли, хотя тот факт, что ученик Аристотеля Феофраст приписывал открытие истинной формы Земли Пармениду, по-видимому, свидетельствует о том, что Парменид (живший около 500 г. до н. э. или чуть позже) учил этому открыто как важному элементу своих взглядов на мироздание, а Пифагор признавал шарообразную форму Земли, поскольку полагал, что Земля и небо должны иметь одну и ту же форму, не уделяя при этом особого внимания устройству мира. И мы вынуждены подвергнуть сомнению утверждение Теона, будто бы сам Пифагор учил, что планеты движутся по отдельным орбитам. Аэций говорит, что Алкмеон Кротонский и математики открыли, что «планеты движутся с запада на восток в направлении противоположном движению неподвижных звезд» (Аэций, II, 16). Другими словами, Алкмеон и пифагорейцы отмечали, что планеты не движутся с востока на запад, но лишь немного медленнее, чем неподвижные звезды, как полагали ионийцы и другие ранние философы. Итак, если сам Пифагор сформулировал геоцентрическую систему с Землей в середине, окруженной планетами, движущимися по орбитам на разных расстояниях, то открытие независимого движения планет с запада на восток не стали бы приписывать одному из его младших современников^[38], который если и не был учеником Пифагора, то, во всяком случае, находился под его сильным влиянием; поэтому мы едва ли можем думать, что основатель пифагорейской школы пошел намного дальше своих предшественников. Нет ничего удивительного в том, что автор, живший шестьсот лет спустя, счел необходимым предположить, что Пифагор был знаком с системой мироздания, которая стала общепризнанной задолго до рождения самого автора; ибо к тому времени Пифагор для приверженцев неопифагорейской школы превратился в легендарную фигуру, всеведущего полубога, от кого человечество получило все свои знания и о чьей жизни рассказывали самые поразительные истории, хотя более ранние авторы о них не знали ничего.

Кто бы ни высказал эту идею первым, Пифагор или Парменид, но учение о шарообразной форме Земли, по всей видимости, достигло некоторых успехов в первой половине Y века. Геродот упоминает, что далеко на севере есть люди, которые спят по шесть месяцев в году, и что финикийцы, огибавшие Африку, во время плавания на запад видели Солнце с правой стороны (Геродот, IV, 25). Эти истории, которые Геродот находит невероятными, показывают нам, что люди не могли не осознать следствия шарообразной формы Земли; и эти люди должны были быть пифагорейцами, ибо за пределами их школы, как известно, никто еще не верил в сферическую форму Земли. И если этой теории понадобилось немало времени, чтобы добиться общего признания, то неудивительно, что даже пифагорейцы еще долго не признавали шарообразную форму Солнца и Луны; по крайней мере мы знаем, что Алкмеон считал Солнце плоским и соглашался с объяснением лунных затмений, какое давал Гераклит; однако мы уже никак не можем установить, как скоро среди пифагорейцев стали преобладать более рациональные идеи о форме Солнца и Луны.

Как уже говорилось выше, Пифагор не оставил никаких сочинений, так что даже возник слух, будто его последователи приносили клятву не разглашать важнейших доктрин его школы. Пифагорейская философия стала широко известна в Греции лишь после насильственного уничтожения школы в Кротоне, а первая публикация кого-либо из ее приверженцев принадлежит Филолаю, уроженцу юга Италии и современнику Сократа, жившему в Фивах в конце V века. Хотя от его книги остались лишь фрагменты, мы располагаем достаточно подробными ссылками на нее в работах других авторов, чтобы сформировать четкое представление об удивительной системе мироздания этого философа, хотя мы и не можем сказать с уверенностью, целиком ли она принадлежит ему, или она была постепенно разработана в среде последователей Пифагора. Ссылаясь на нее, Аристотель не упоминает самого Филолая, но говорит только о «пифагорейцах»; с другой стороны, Аэций всегда и однозначно приписывает эту систему Филолаю (II, 4, 5, 7, 20, 30; III, II)^[39], поэтому вероятно, что она в основном, если не полностью, разработана им. По странному и пагубному стечению обстоятельств средневековые и последующие авторы совершенно неверно поняли эту систему мироздания, и даже по сей день часто встречается заблуждение, что будто бы пифагорейцы учили о движении Земли вокруг Солнца, хотя прошло уже почти сто лет с тех пор, как Бек дал верное изложение системы Филолая.

Не так легко ответить на вопрос, как пифагорейцы пришли к своей системе мироздания. Ее главная идея заключается в том, что видимое суточное вращение звездного неба и ежедневное движение Солнца вызваны тем, что Земля за двадцать четыре часа проходит по окружности. Как только стало ясно, что Солнце, Луна и планеты описывают окружности по небу с запада на восток, вероятно, такой порядок, когда все небо делает круг за двадцать четыре часа в противоположном направлении, стал считаться нежелательным, ущербным. Нельзя ли объяснить это другим движением с запада на восток? Отчего-то идея вращения Земли вокруг своей оси не пришла в голову Филолаю, а если и пришла, то не понравилась ему, возможно, потому, что в мире, как ему должно было казаться, нет другого такого же примера вращения вокруг своей оси, ведь Луна всегда повернута к нам одной и той же стороной и, следовательно, не вращается, по утверждениям мыслителей того века (и многих последующих веков) (Аристотель, «О небе», XXI, 8). Если Луна движется по орбите, всегда оставаясь одной стороной повернутой к центру орбиты, не то ли самое имеет место и в случае с Землей? Очевидно, что если бы это было так и если бы период орбитального движения Земли составлял двадцать четыре часа, то наблюдатель на Земле увидел бы, как поворачивается все небо, а Солнце, Луна и звезды восходят и заходят один раз в течение суток. И этот порядок обладает тем достоинством, что все движется в одном и том же направлении: с запада на восток.

Филолай и его единомышленники, возможно, находились под влиянием этих соображений и считали Землю слишком грубой по природе, чтобы отдать ей возвышенное место в центре Вселенной. В этом господствующем положении они поместили центральный огонь, также называемый очагом Вселенной (Ἒστία τοῦπαντός) или башней Зевса (Διὸςφυλακή), вокруг которого Земля и все другие небесные тела движутся по круговым орбитам (Аристотель, «О небе», II, 8; Симпликий; Плутарх, «Нума», глава XI; Стобей; Аэций, III, 11). Орбита Земли конечно же должна лежать в плоскости экватора, а тот факт, что никто никогда не видел центрального огня, можно было бы легко объяснить, если предположить, что известные части Земли — Греция и соседние страны — находятся на той стороне Земли, которая всегда обращена в другую сторону от центра орбиты. Поэтому нужно было бы отправиться за пределы Индии, чтобы увидеть центральный огонь, но, даже и проделав столь дальнее путешествие, можно было все-таки не увидеть этого загадочного светила, потому что другая планета заслонила бы его от Земли. Об этой невидимой планете Аристотель говорит: «Сверх того они постулируют еще одну Землю, противоположную нашей, — «Антиземлю» (ἀντίχθων), как они ее называют, не ища теорий и объяснений, сообразных с наблюдаемыми фактами, а притягивая за уши наблюдаемые факты и пытаясь их подогнать под какие-то свои теории и воззрения»^[40]. В другом месте Аристотель говорит («Метафизика», XI, 5): «Если у них (пифагорейцев) где-то получался тот или иной пробел, то они стремились восполнить его, чтобы все учение было связным. Я имею в виду, например, что так как десятка, как им представлялось, есть нечто совершенное и охватывает всю природу чисел (так как это сумма первых четырех чисел. — Авт.), то и движущихся небесных тел, по их утверждению, десять, а так как видно только девять, то десятым они объявляют «Антиземлю».

Эти девять тел — Земля, Луна, Солнце, пять планет и сфера неподвижных звезд. Чтобы дополнить их до десяти, Филолай изобрел Антихтон, то есть Антиземлю. Эта десятая планета всегда невидима для нас, потому что находится между нами и центральным огнем и всегда движется с одной скоростью с Землей (Симпликий, «О небе», II, 13); иными словами, ее период обращения также составляет двадцать четыре часа и она также перемещается в плоскости экватора. Таким образом, она скрывает центральный огонь от людей, обитающих в областях на 180° долготы от Греции. Есть любопытное сходство между этой теорией и древней идеей вечных сумерек, в которые погружены области далеко на западе от Геркулесовых столпов. Пифагорейцы, видимо, не предавались рассуждениям о физической природе Антиземли, но вряд ли они считали ее обитаемой, так как только область между Луной и Землей считалась отданной под рождение и изменение и называлась небесами (οὐρανός), тогда как космос, область упорядоченного движения, охватывал Луну, Солнце и планеты; а Олимп, область стихий в их чистоте, был сферой неподвижных звезд (Стобей; Епифаний, «Против ересей»). Снаружи находился внешний огонь, а за ним — бесконечное пространство (τὸ ἄπειρον) или бесконечный воздух, из которого мир черпает дыхание (Аристотель, «Физика», III, 4 и IV, 6; Аэций, II, 9).

О том, что Антиземля является шаром, не говорится, и Бек считает, что пифагорейцы полагали, будто бы Земля и Антиземля представляют собой две половины одного шара, разрезанного на две равные части вдоль меридиана, которые разделены сравнительно небольшим пространством и обращены плоскими сторонами друг к другу, а выпуклыми сторонами обращены Антиземля к центральному огню, а Земля — в противоположную сторону. Он признает, что Аристотель, безусловно, считал эти два тела отдельными сферами, но все равно придерживается своей странной идеи, по-видимому, потому, что концепция Антиземли, по всей вероятности, впервые возникла из учения Пифагора о шарообразной форме Земли и существовании антиподов. Хотя есть очень высокая вероятность, что эта часть доктрины и подвела Филолая к постулату о десятой планете, почему мы должны предполагать, что при этом он отказался от великого открытия Парменида и Пифагора о том, что Земля является шаром, и совершенно без всякой нужды представил Землю в виде лишь половины шара? Разве не более вероятно, что он оставил основополагающую часть космологических воззрений пифагорейцев нетронутой, а лишь добавил к ней двойника Земли, то есть еще один шар? У пифагорейцев было много противников; некоторые из них, разумеется, не преминули бы высмеять идею разрезанной надвое Земли.

За пределами орбиты Земли располагается орбита Луны, и ей требуется двадцать девять с половиной суток, чтобы обойти вокруг центрального огня, а за Луной (или над ней, если пользоваться выражением пифагорейцев) Солнце и планеты описывают свои круги вокруг центрального огня, причем у Солнца уходит на это год^[41]. Все античные авторы, писавшие о системе Филолая, соглашаются в описании орбитального движения Солнца, и ни один не говорит, что Солнце и центральный огонь — это одно и то же, так что в данном случае действительно нет никакого оправдания для неопределенности в этом вопросе, которая просуществовала так долго. Что касается орбит планет, то тут авторитеты расходятся. Плутарх утверждает, что Филолай помещал орбиты Меркурия и Венеры между орбитами Луны и Солнца, и это повторяют некоторые более поздние авторы, которые, однако, не говорят о Филолае или его системе, но полагают, что пифагорейцы помещали в центре Землю (Плутарх, «О рождении души по «Тимею», XXXI; Плиний, «Естественная история», II, 84; Теон Смирнский; Цензорин, «О дне рождения», гл. XIII). Аэций говорит, что «одни математики» соглашались с Платоном, другие помещали Солнце в центре всего, то есть с тремя планетами по обеим сторонам (II, 15). Однако Александр Афродисийский утверждает, что пифагорейцы отводили Солнцу седьмое место среди десяти светил, и тем самым соглашается с подробным описанием у Стобея, который говорит, что Солнце идет после пяти планет, а затем идет Луна («Метафизика», I, 5). Следовательно, между пифагорейцами могли быть разногласия по этому вопросу, но, так как Анаксагор, Платон и все остальные несколько веков принимали порядок Луна, Солнце, Венера, Меркурий, Марс, Юпитер, Сатурн, они, вероятно, заимствовали его у пифагорейской школы, а Плутарх и другие поздние авторы, быть может, по тогдашнему обыкновению просто приписывали пифагорейцам знание того, что к тому времени перешло в разряд общеизвестных фактов.

Легко увидеть, что это своеобразное мироустройство может объяснить видимое вращение небес^[42], так как при каждом суточном обороте Земли вокруг центрального огня точка на экваторе Земли последовательно будет обращена к каждой точке небесного экватора, и таким образом создастся тот же эффект, как если бы Земля просто вращалась вокруг своей оси. Не менее легко объяснить и смену дня и ночи; когда обитаемая часть Земли поворачивается к Солнцу, наступает день, а когда она, в свою очередь, уносится на противоположную сторону от центрального огня, отворачиваясь от Солнца, наступает ночь. Точно так же система легко объясняет вращение Луны и планет и годовое движение Солнца по зодиакальному кругу, а также смену времен года, вызванную наклоном солнечной орбиты к экватору, или, по выражению пифагорейцев, тем, что Солнце движется вокруг центрального огня по наклонному кругу. Конечно, эта система справляется с объяснением очевидных сбоев в движении планет не лучше обычной геоцентрической; но это едва ли считалось серьезным недостатком, так как эти сбои еще не были тщательно отслежены. Более заметный недостаток состоял в том, что из-за ежедневного движения Земли расстояния от нее до Солнца и Луны должны были весьма значительно колебаться в течение суток, что, разумеется, сказалось бы на видимом изменении их диаметров, особенно диаметра Луны, чья орбита расположена ближе всего к земной. Это не ускользнуло от внимания пифагорейцев, но, по словам Аристотеля, они ответили на возражение тем, что, даже если бы центр Земли находился в центре Вселенной, наблюдатель находился бы от этого центра на расстоянии равном полудиаметру Земли, так что даже в этом случае следовало бы ожидать изменения видимого положения и видимой величины Луны. Соответственно, расстояния от Антиземли и Земли до центрального огня предполагались очень малыми по сравнению с расстояниями до Луны и планет, и это считалось вполне разумным, поскольку идея пифагорейцев об аналогии между этими расстояниями и музыкальными интервалами либо должна была быть отвергнута, когда число планет возросло с семи до десяти, либо была полностью разработана уже после отказа от системы Филолая^[43].

Центральный огонь отнюдь не считался единственным или даже главным источником света и тепла во Вселенной. Солнце заимствует свет не только от него, но и от огня вокруг сферы видимой Вселенной, эфирного огня, огня «свыше»^[44]

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

35

Например, Страбон, XIV.

36

Здесь и далее «Государство» цитируется по изданию: Платон. Собр. соч.: В 3 т. Т. 3 (1). М., 1971. (Примеч. пер.)

37

Теон, опираясь на Евдема, называет Энопида Хиосского (ок. 500 — 430 до н. э.) первооткрывателем зодиакального пояса (сиб^юок;), и это, вероятно, значит, что он показал, что годовой путь Солнца представляет собой большой круг, наклоненный к экватору, так как Диодор Сицилийский, I, 98, говорит, что Энопид узнал от египетских жрецов, будто Солнце движется по наклонной орбите в направлении противоположном суточному движению звезд.

38

«Алкмеон достиг зрелого возраста, когда Пифагор был уже стар» (Аристотель, «Метафизика», I, 5).

39

Диоген Лаэртский (VIII, 85) лишь говорит, что Филолай «первый сказал, что Земля движется по кругу, хотя другие утверждают, что это был Гикет Сиракузский».

40

Здесь и далее «О небе» цитируется по изданию: Аристотель. Сочинения: В 4 т. Т. 3. М., 1981. (Примеч. пер.)

41

Цензорин («О дне рождения», гл. 18—19) утверждает, что Филолай считал солнечный год равным 364,5 дня и ввел лунно-солнечный период в 59 лет с 21 дополнительным месяцем. Однако маловероятно, что Филолай так плохо знал продолжительность года; скорее всего, он лишь говорил о том, что число 729 или 9³ почти (с погрешностью примерно в единицу) соответствует количеству месяцев «большого года» (59 × 12 + 21 = 729), а также количеству суток в солнечном году.

42

Аристотель, «О небе», II, 13, пишет: «Земля — одна из звезд — движется по кругу вокруг центра, вызывая смену дня и ночи».

43

Плутарх («О рождении души», XXXI) говорит, что многие пифагорейцы, считая центральный огонь (его радиус?) равным 1, принимают расстояние от него до Антиземли равным 3, до Земли — 9, до Луны — 27, Меркурия — 81, Венеры — 243 и так далее, то есть 3⁰, 3¹, 3², 3³… Но это явно позднее изобретение, так как оно не упоминается ни у одного раннего автора.

44

Об этом свете говорится, что он конический (Аэций, I, 14). Скиапарелли предполагает здесь намек на зодиакальный свет, но скорее прав Целлер, считая, что это Млечный Путь, видимый снаружи, и в следующей главе мы узнаем, что Платон в «Государстве» называет его столпом.