От этой точки зрения многие греческие мыслители не отказались даже тогда, когда в эпоху Платона и Аристотеля, казалось, возобладали представления о шарообразности Земли. Увы, уже в те далекие времена прогрессивная идея пробивала себе дорогу с большим трудом, требовала от своих сторонников жертв, но, к счастью, тогда еще не казался ересью талант
, а в аргументах не ходил сапог
.
Гелиоцентризм трудно внедрялся в научную жизнь, однако в конечном счете одержал всеобъемлющую победу. С теорией Птолемея происходило обратное: она господствовала более тысячелетия и потерпела сокрушительное фиаско. Подобный прецедент имел место впервые. Значительно позже - при смене взглядов Ньютона теорией относительности - никому не могло даже прийти в голову упрекать Ньютона в заблуждениях. Было очевидно, что на смену одним научным представлениям приходят другие, более глубокие. Но, не имея подобного опыта, некоторые критики сплошь да рядом упрекали Птолемея именно в научной некомпетентности, писали, что он грубо заблуждался и повел науку по ложному пути.
Теория Птолемея отнюдь не напоминала карточный домик. Скорее ее можно уподобить величественному замку.
Среди ранних критиков теории Птолемея обычно выделяют нескольких корифеев арабоязычного мира: Ибн аль-Хайсама (известного в Европе под именем «отца оптики» Альхазена), Ибн Рушда (философа, более известного под именем Аверроэса), аль-Битруджи (переводившегося под латинизированным именем Альпетрагия), Насир ад-Дина ат-Туси, аш-Шатира и ряд других. Занятые определением фундаментальных астрономических постоянных, составлением звездных каталогов и эфемерид планет, эти в большинстве своем астрономы-наблюдатели, как никто другой, не раз наталкивались на вопиющие разночтения между теорией Птолемея и данными наблюдений. Они брались за доработку теории, не меняя ее основ.
Птолемей в «Альмагесте» впервые изложил в связной форме астрономиче скую картину мира. Однако значение «Альмагеста» несравненно глубже. Если Плиний Старший остановился на уровне сис тематизированных описаний, т. е. на относительно низком, предварительном этапе естественнонаучной деятельности, и если Евклид ограничивался собственно математикой, т. е. аппаратом, формализованным языком научного анализа, поскольку математика сама по себе не принадлежит к естествознанию, то Птолемей впервые в истории человечества дал образец развернутой, математизированной, полнокровной естественнонаучной теории. Она охватила широкий круг проблем и обобщила громадный эмпирический наблюдательный материал. Она имела очевидную прогностическую ценность и широко использовалась на практике. В сущности, теория Птолемея для своего времени отвечала самым строгим критериям научности, выработанным наукой ХХ в. Она заняла место своего рода эталона для всего естествознания. А Птолемей в качестве автора этой теории по справедливости может быть причислен к классикам естествознания. Именно после труда Птолемея астрономия приобрела то «поистине уникальпое положение, которое она занимает среди других наук».
Птолемей создал естественнонаучную теорию, которая более тысячелетия претендовала на абсолютную истинность. Коперник открыл человечеству глаза на то, что научная истина еще отнюдь не составляет истины абсолютной. На базе давно известного, давно устоявшегося эмпирического материала Коперник предложил великую теорию, в корне отличную от великой теории Птолемея. Отсюда берет истоки традиция недооценивать значение творчества Птолемея, противопоставлять «ненаучности» Птолемея подлинно научные взгляды Коперника.
В 1453 г. под ударами турок-османов пал Константинополь. Прекратила свое существование Византийская империя. Многие греческие ученые и деятели культуры бежали в Италию и в другие страны Европы, перевозя с собой те сочинения античных авторов, которые им удалось спасти.
По времени конец Византии почти совпал с разрушением Самаркандской обсерватории и с гибелью Улугбека. Эти события наряду с наступлением эпохи Возрождения определили роль Западной Европы в дальнейшем развитии науки вообще и астрономии в частности.
Чрезвычайно интересная судьба - у главного труда Птолемея - «Альмагеста». От завершения этого труда до последнего известного нам его издания прошло 1834 года!
Первые читатели «Альмагеста», известные науке, это младшие современники Птолемея: римский естествоиспытатель и врач Гален и сирийский астролог Веттий Валент. Последний, хотя и был современником Птолемея, работал независимо от него, используя труды Гиппарха и вавилонских астрономов. От него осталась «Антология» в девяти книгах и более мелкие сочинения.
Во времена Птолемея астрология - искусство пред сказания судьбы по расположению небесных светил - пользовалась всеобщим признанием и считалась наукой. Астрология уходит своими корнями в глубокую древность. В древнем Египте эпохи фараонов, в Вавилоне и Ассирии жрецы поддерживали свое могущество, укрепляя в народе веру в то, что им одним доступна возможность читать на небе судьбы целых народов и их властителей. В рабовладельческой Греции, в древнем Риме влияние астрологии упало, астрологов не раз высмеивали, особенно за неудачные, неоправдавшиеся предсказания. Известный римский ученый, писатель и оратор Цицерон (I в. до н. э.) указал на такой факт. Видным римским полководцам той эпохи Помпею, Крассу и Цезарю было предсказано, что они умрут в своем доме в глубокой старости, окруженные всеобщим почетом. В действительности все трое были убиты, и притом в среднем возрасте.
Еще один трактат Птолемей посвятил теории музыки, точнее, гармонии. Он называется «Гармоники», что означает гармонические соотношения, представляющие собой фактическое выявление принципа или идеи, называемой гармонией.
Что же заставило Клавдия Птолемея заняться областью знания - музыкальной гармонией столь, казалось бы, далекой от его основных интересов? Для того чтобы яснее понять это, рассмотрим взгляды Пифагора и пифагорейцев.
Клавдий Птолемей оставил после себя не только выдающиеся труды по астрономии и географии - ему принадлежит также монография по оптике, прочно во шедшая в историю мировой науки.
Термин «оптика» происходит от греческого опсис (зрение) и в античную эпоху означал собственно науку о зрении. Кроме того, существовала катоптрика - наука об отражении лучей света от зеркальных поверхностей и диоптрика - наука об оптических измерениях.
Работы в области астрономии являются основными в научном творчестве Птолемея. Основные, но не единственные. Большой вклад внес Птолемей в математическую картографию, оптику, теорию музыки (гармонию).
До Птолемея география в античном мире носила чисто описательный, страноведческий характер. Обширные описания различных стран и народов, их быта, обычаев, верований оставил нам замечательный историк географ древности Геродот (ок. 480 - 425 до н. э.). Но если страны, относящиеся к Средиземноморью и к берегам Черного моря, описаны им достаточно подробно и с весьма ценной информацией, то об Индии, Аравии и странах, находившихся на севере от Причерноморья, Геродот сообщает множество сказочных небылиц.
Рассмотрим планетную теорию Птолемея, его знаменитую «систему мира». Теория движения планет охватывает книги IX - XIV «Альмагеста».
Основные свойства планетных движений, деферентов и эпициклов в системе Птолемея таковы. Смотрите в статье.
«Истинные философы, Сирус, были, я полагаю, совершенно правы, отличая теоретическую часть философии от ее практической части» - такими словами Птолемей начинает «Альмагест». И дальше он проводит ту мысль, что, прежде чем приниматься за какую-либо практическую задачу, надо ясно представить себе общий смысл явлений, которые хочет анализировать и объяснять исследователь.
Название «Альмагест» принадлежит не самому Птолемею, оно позднейшего, притом арабского происхождения. Птолемей же писал по-гречески и назвал свое сочинение так: «Мэгале синтаксис», что означает «Большое построение». Слово «синтаксис» имеет несколько значений. Его можно перевести и как «трактат» и как «сочинение». В различных источниках встречаются все эти варианты перевода.
На рубеже III и II вв. до н. э. жил и работал математик Аполлоний Пергский, известный своим капитальным трудом по теории конических сечений. Разумеется, ни сам Аполлоний, ни Птолемей, использовавший в своем «Альмагесте» некоторые леммы, доказанные Аполлонием, не могли себе представить, что конические сечения - эллипс, парабола и гипербола - это и есть действительные формы планетных орбит. Оторваться от предвзятого мнения, что небесные тела могут двигаться лишь по самым «совершенным» орбитам - окружностям, оказалось под силу только Иоганну Кеплеру полтора тысячелетия спустя.
Младший современник Архимеда, замечательный геометр, астроном и первый в мире картограф Эратосфен (276 - 194 г. до н. э.) впервые измерил дугу земного меридиана между Александрией и Сиеной, получив длину окружности меридиана с небывалой для того времени точностью. Это был блестящий успех античной науки. Впервые стали известны размеры земного шара.
Замечательный математик, механик и инженер, Архимед (287 - 212 г. до н. э.), как и Аристарх, производил наблюдения моментов летних солнцестояний, использованных затем Гиппархом и Птолемеем. Он имел так же оригинальный взгляд на расположение планет, полагая вместе с Платоном и Эратосфеном, что Меркурий и Венера расположены дальше, а не ближе Солнца. Аргументом в пользу такой точки зрения он приводил то обстоятельство, что Меркурий и Венера никогда не закрывали собой Солнце. Птолемей не согласился с этим аргументом. Более того, его теория движении Меркурия и Венеры позволяла предсказывать моменты прохождений этих планет между Землей и Солнцем. Но Птолемей понимал, что их диски весьма малы и заслонить собой Солнце они не могут.
В отличие от Аристилла и Тимохариса, которые были лишь усердными наблюдателями, Аристарх Самосский (310 - 230 г. до н. э.) не только производил те или иные наблюдения (Птолемей использовал его наблюдения моментов летних солнцестояний), но старался глубже проникнуть в сущность мироздания. Еще современник Аристотеля Гераклид Понтийский (388 - 315 г. до н. э.) предполагал суточное вращение Земли вокруг оси, заменяя им вращение вокруг Земли всей небесной сферы. Более того, Гераклид пытался объяснить характер видимого движения Меркурия и Венеры, не отдалявшихся на небе от Солнца более чем на 29? и 48? соответственно. Гераклид полагал, что эти планеты в действительности обращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Однако в системе Гераклида Земля хотя и вращается вокруг оси, но остается в центре мира: вокруг нее движутся Луна, Солнце с Меркурием и Венерой, Марс, Юпитер и Сатурн.
III в. до н. э. дал греческой науке целую плеяду замечательных ученых - математиков и астрономов. Все они жили и работали в Александрии, которая стала к этому времени своеобразной «научной столицей античного мира».
Астрономы-наблюдатели Аристилл и Тимохарис производили, по-видимому, первые позиционные наблюдения звезд, определяли их склонения и прямые восхождения, т. е. координаты в экваториальной системе. Положения звезд они определяли относительно некоторых постоянных точек небесной сферы. Сам факт этих измерений говорит о том, что в распоряжении Аристилла и Тимохариса были угломерные инструменты с градуированными кругами, но их описания не сохранились. А. Берри полагает, что Аристилла и Тимохариса можно считать творцами первого в Европе звездного каталога в настоящем смысле этого слова, в то время как их предшественники пытались давать лишь словесные описания положений звезд в созвездиях. Кроме того, эти астрономы произвели ряд наблюдений положений планет, Солнца и Луны.
Обратимся астрономии древних греков. Первые работы греческих астрономов относятся к построению календаря. Около 434 г. астроном Метон ввел 19-летний цикл, получивший впоследствии название метонова цикла. Этот период содержит 6940 суток и почти в точности равен длительности 235 лунных (синодических) месяцев. В самом деле, поделив 6940 на 235, получаем среднюю длительность синодического месяца.