Чтение онлайн

Арабы обнаружили неточность птолемеевых наблюдений равноденствий и, сравнив свои наблюдения как между собой, так и с наблюдениями Гиппарха, установили с большой точностью длину года. Длина года, выведенная Ибн-Юнусом, не превышает даже на 13 с нашу, которую она должна была превышать на 5 с. По его работе и по названиям нескольких рукописей, хранящихся в наших библиотеках, можно думать, что арабы специально занимались улучшением астрономических инструментов. Труды, которые они оставили, доказывают, что они считали этот предмет важным, и это обеспечило правильность их наблюдений. Особое внимание они уделяли измерению времени с помощью клепсидр, гигантских солнечных часов и даже по качаниям маятника. Несмотря на это, их наблюдения затмений представляются почти столь же неточными, как наблюдения халдеев и греков, а их наблюдения Солнца и Луны далеки от того, чтобы превзойти наблюдения Гиппарха настолько, чтобы это компенсировало преимущества, даваемые промежутком времени, отделяющим нас от этого великого наблюдателя. Деятельность арабских астрономов, ограничивавшихся наблюдениями, не распространялась на поиски новых неравенств. В этом они ничего не прибавили к гипотезам Птолемея. То живое любопытство, которое привлекает нас к явлениям до тех пор, пока не станут хорошо известными их причины и законы, характеризует лишь современных европейских учёных.

Персы, долгое время подчинённые тем же правителям, что и арабы, и исповедывавшие ту же религию, около середины XI в. сбросили иго калифов. В эту эпоху стараниями астронома Омара Хайама их календарь получил новую форму, основанную на остроумном включении восьми високосных годов в 33-летний период, включении, которое в конце прошлого века Доминико Кассини предложил как более точное и простое, чем григорианское, не ведая, что персы уже давно его применяли. В XIII в. Хулагу, один из их властителей, собрал в Мараге наиболее образованных астрономов и приказал построить там великолепную обсерваторию, директором которой назначил Насирэддина. Но ни один правитель из этой нации не отличался такой страстью к астрономии, как Улугбек, которого надо отнести к числу наиболее великих наблюдателей. Он сам составил в Самарканде, столице его государства, новый каталог звёзд и самые лучшие астрономические таблицы из всех, составленных до Тихо Браге. В 1437 г. с помощью огромного инструмента он измерил наклонность эклиптики. И его результат после учёта влияния рефракции и исправления ошибочно внесённого параллакса дал эту наклонность, большую, чем в начале нашего века, что подтверждает её последовательное уменьшение.

Летописи Китая дали нам самые древние астрономические наблюдения. А двадцатью четырьмя веками позднее они же дают нам наиболее точные наблюдения, какие были сделаны до возрождения астрономии и даже до применения телескопов с квадрантами. Мы видели, что астрономический год в Китае начинался с зимнего солнцестояния и что для установления его начала наблюдали полуденные тени гномона около солнцестояний.

Гобиль, один из наиболее знающих и рассудительных иезуитских миссионеров, посланных в эту империю, познакомил нас с рядом наблюдений такого рода, продолжавшихся с 1100 г. до н.э. по 1280 г. н.э. Они с очевидностью указывают на уменьшение наклонности эклиптики, которое в этом длинном интервале было равно одной тысячной окружности. Цзу Чун-чжи, один из наиболее искусных китайских астрономов, сравнивая наблюдения, сделанные им в Нанкине в 461 г., с теми, которые были сделаны в Лояне в 173 г., определил величину тропического года более точно, чем это сделали греки и даже астрономы аль-Мамуна. Оп нашёл его равным 365.24282 суток, почти таким же, как Коперник. В то время как Хулагу способствовал процветанию астрономии в Персии, его брат Хубилай, основавший в 1271 г. династию Юань, оказывал такое же покровительство астрономии в Китае. Он назначил главой математической коллегии Го Шоуцзина, первого из китайских астрономов. Этот великий наблюдатель приказал сделать гораздо более точные инструменты, чем те, которые были в употреблении до него. Самым ценным из них был гномон в 40 китайских футов, оканчивавшийся медной пластинкой с отверстием диаметром в толщину иглы. От центра этого отверстия он считал высоту гномона. Он измерял тень до центра изображения Солнца. Он говорил: «До сих пор наблюдали только верхний край Солнца, и было трудно различить конец тени. Кроме того, гномон в восемь футов, которым постоянно пользовались, слишком короток. Эти соображения привели меня к употреблению гномона в сорок футов и к наблюдению центра изображения». Гобиль, у которого мы взяли эти подробности, сообщил нам некоторые из этих наблюдений, сделанных с 1277 по 1280 гг. Они ценны благодаря своей точности и неоспоримо доказывают уменьшение наклона эклиптики и эксцентриситета земной орбиты с той эпохи до наших дней. Го Шоуцзин в 1280 г. с замечательной точностью определил положение точки зимнего солнцестояния относительно звёзд. Он совмещал его с апогеем Солнца, что имело место 30 годами раньше. Принятая им величина года в точности равна нашему григорианскому году. Китайские методы вычисления затмений хуже арабских и персидских. Несмотря на частые встречи с ними, китайцы не использовали знаний, приобретённых этими народами. Они распространяли даже на астрономию свою постоянную приверженность древним обычаям.

История Америки, до её завоевания испанцами, сохранила нам некоторые следы астрономии, так как самые элементарные представления об этой науке у всех народов были первыми плодами их цивилизации. Мексиканцы вместо недели использовали небольшой период в 5 дней, их месяцы были по 20 дней, и 18 таких месяцев составляли год, начинавшийся в день зимнего солнцестояния. К нему они прибавляли 5 дополнительных дней. Есть основания считать, что они составляли большой цикл из 104 лет, в который вставляли 25 дополнительных дней. Это предполагает продолжительность тропического года, более соответствующую истинной, чем у Гиппарха, и примечательно, что она почти такая же, как у астрономов аль-Мамуна. Перуанцы и мексиканцы тщательно наблюдали тени гномона в солнцестояниях и равноденствиях. Для этой цели они построили даже колонны и пирамиды. Однако, если учесть трудность столь точного определения длины года, склоняешься к мысли, что это не их работа и что это определение пришло к ним из Старого Света. Но от какого народа и каким способом они её получили? Почему, если оно было им передано через Северную Азию, у них было деление времени, столь отличающееся от употреблявшегося в этой части света? Эти вопросы, по-видимому, невозможно разрешить.

В многочисленных рукописях, хранящихся в наших библиотеках, есть много древних, ещё не известных нам наблюдений, которые могли бы пролить свет на астрономию и, в особенности, на вековые неравенства небесных движений. Их изучение должно привлечь внимание учёных, знакомых с восточными языками, потому что большие изменения в системе мира не менее интересно знать, чем перевороты в истории государств. Последующие поколения, которые смогут сравнить длинный ряд очень точных наблюдений с теорией всемирного тяготения, воспользуются их согласием гораздо лучше нас, кому древние времена оставили чаще всего лишь ненадёжные наблюдения. Но эти наблюдения, подвергнутые здоровой критике, смогут, хотя бы частично, компенсировать своим количеством ошибки, которым они подвержены, и возместить нам недостаток точных наблюдений, подобно тому, как в географии, чтобы установить положение места, дополняют иногда астрономические наблюдения, сравнивая между собой сообщения разных путешественников. Таким образом, хотя общая картина имеющихся наблюдений с самой глубокой древности до наших дней и очень несовершенна, всё же в ней весьма явственно замечаются изменения эксцентриситета земной орбиты и положений её перигея, вековые движения Луны по отношению к её узлам, её перигею и к Солнцу и, наконец, изменения элементов планетных орбит. Особенно заметно последовательное уменьшение наклонности эклиптики в течение почти трёх тысяч лет, получаемое путём сравнения наблюдений Чжоу Гуна, Пифея, Ибн-Юнуса, Го Шоуцзина и Улугбека с современными.

Глава IV ОБ АСТРОНОМИИ В СОВРЕМЕННОЙ ЕВРОПЕ

Современная Европа обязана первыми лучами света, рассеявшими мрак, окружавший её больше двенадцати веков, главным образом арабам. Они достойно передали нам сокровища знаний, полученные ими от греков, которые сами были учениками египтян. Но по роковому стечению обстоятельств у всех этих народов накопленные знания исчезли после того, как они их передали другим.

Уже давно деспотизм, охвативший своим варварством прекрасные страны, бывшие колыбелью наук и искусств, изгладил даже воспоминание о науках и искусствах, вплоть до имён великих людей, которые их прославили.

Альфонс, король Кастилии, был одним из первых правителей, поощрявших возрождающуюся в Европе астрономию. Эта наука насчитывает мало столь ревностных покровителей. Но собранные им астрономы плохо поддержали его, и опубликованные ими таблицы не стоили тех непомерных затрат, которых они потребовали. Одарённый здравомыслием, Альфонс был приведён в смущение путанным скоплением кругов и эпициклов, по которым заставляли двигаться небесные тела. «Если бы бог, — сказал он, — позвал меня для совета, всё было бы в большем порядке». Этими словами, которые были расценены как безбожные, он дал понять, что мы ещё далеки от познания механизма вселенной. Во времена Альфонса Европа благодаря поощрению императора Германии Фридриха II получила первый латинский перевод «Альмагеста» Птолемея, сделанный с арабского языка.

Наконец, мы достигаем эпохи, в которой астрономия, выйдя из узкой, закрытой сферы, где она пребывала до тех пор, поднялась путём быстрых и постоянных успехов на ту высоту, где мы её видим теперь. Пурбах, Региомонтан, Вальтер подготовили эти прекрасные дни науки, и Коперник дал им начало, счастливо объяснив небесные явления вращением Земли вокруг себя и Солнца. Потрясённый, как и Альфонс, чрезвычайной сложностью системы Птолемея, он искал у древних философов более простое объяснение вселенной. Он узнал, что некоторые из них считали, что Венера и Меркурий обращаются вокруг Солнца, что Нисетас, по словам Цицерона, приписал Земле вращение вокруг своей оси и этим избавил небесную сферу от непостижимой скорости, которую приходилось приписывать ей, чтобы выполнялось суточное вращение. Аристотель и Плутарх указали ему, что пифагорейцы заставляли Землю и планеты двигаться вокруг Солнца, которое они помещали в центр мира. Эти ослепительные идеи его поразили. Он приложил их к астрономическим наблюдениям, которые накопились со временем, и получил удовлетворение, увидев, что они без труда укладываются в теорию движения Земли. Суточное вращение неба оказалось лишь иллюзией, вызванной вращением Земли, а прецессия равноденствий свелась к движению земной оси. Круги, придуманные Птолемеем, чтобы объяснить прямые и попятные движения планет, исчезли. Коперник увидел в этих движениях только кажущиеся явления, вызванные сочетанием движения Земли и планет вокруг Солнца, и вывел относительные диаметры их орбит, до того времени не известные. Наконец, всё говорило в этой системе о той прекрасной простоте, которая очаровывает нас в средствах природы, когда нам посчастливится их узнать. Коперник опубликовал свой труд под названием «Об обращениях небесных сфер». Чтобы не возмущать установившиеся предрассудки, он представил его как гипотезу.

«Как астрономы, — сказал он в своём посвящении папе Павлу III,— позволили себе вообразить окружности для объяснения движений небесных светил, так и я подумал, что могу равным образом исследовать, не приведёт ли предположение о движении Земли к большей точности и простоте теорию этих движений».

Этот великий человек не был свидетелем успеха своей работы. Он умер почти скоропостижно в возрасте 71 года, после получения первого экземпляра своей книги. Родившийся в Торне [Торуни], в польской Пруссии, 19 февраля 1473 г., он изучил в отеческом доме греческий и латинский языки и продолжил свои занятия в Кракове. Затем, увлечённый своей любовью к астрономии и славой Региомонтана, желая прославиться на том же поприще, он предпринял путешествие в Италию, где эта наука успешно преподавалась. В Болонье он слушал лекции Доминико Мариа, а потом получил место профессора в Риме, где сделал различные наблюдения. Наконец, он покинул этот город и поселился в Фрауенбурге [Фром-борке], где его дядя, в то время епископ Вармии, предложил ему место каноника. Здесь в спокойствии, после тридцати шести лет наблюдений и размышлений, он создал свою теорию движения Земли. После смерти он был погребён без всяких почестей и без эпитафии во Фрауенбургском кафедральном соборе. Но память о нем будет жить так же долго, как и великие истины, которые он раскрыл с такой очевидностью, что, в конце концов, они рассеяли обманы чувств и преодолели все трудности, противопоставлявшиеся им неведением законов механики.

Эти истины ещё должны были победить препятствия другого рода, которые, появившись в весьма почтённых кругах, задушили бы эти истины, если бы быстрый прогресс всех математических наук не сумел их отстоять. Чтобы разрушить астрономическую систему, была призвана религия, и, ссылаясь на неё, неоднократно повторяющимися преследованиями терзали одного из её защитников, открытия которого прославили Италию. Ретик, ученик Коперника, был первым, принявшим его идеи. Но они не встретили большого признания до начала XVII в., когда они получили это признание главным образом благодаря трудам и несчастьям Галилея.

К тому времени счастливый случай позволил найти самый замечательный инструмент, который человеческое искусство когда-либо открывало и который, дав астрономическим наблюдениям неожиданный размах и точность, позволил обнаружить в небесах новые миры и новые неравенства. Галилей, едва ознакомившись с первыми попытками использования телескопа, решил его усовершенствовать. Направив его на небесные светила, он открыл четыре спутника Юпитера, которые продемонстрировали ему ещё одну аналогию Земли с планетами. Затем он увидел фазы Венеры и с тех пор не сомневался в её движении вокруг Солнца. Млечный путь явил ему бесконечное число слабых звёзд, которые при рассмотрении невооружённым глазом смешивались из-за иррадиации в сплошное белое свечение. Светящиеся точки, увиденные им за линией, разделяющей светлую и тёмную части Луны, позволили узнать, что на Луне есть горы, и определить их высоту. Наконец, он увидел пятна на Солнце и обнаружил его вращение, странные виды Сатурна, вызываемые его кольцом. Публикуя эти открытия, он показал, что они доказывают движение Земли. Но мысль об этом движении была объявлена собором кардиналов противоречащей религиозным догмам. И Галилей, самый знаменитый её защитник в Италии, был осуждён трибуналом инквизиторов и был принуждён от неё отречься, чтобы избежать жестокой тюрьмы.