50851 (Птолемей), страница 9

Коперник понимал, что тяготение (или, точнее, тяжесть) есть «некоторое природное стремление»; он распространял это «стремление» и за пределы Земли, приписывая такое же явление Солнцу, Луне и планетам, но он не дошел еще до завершающей идеи о том, что все тела притягивают друг друга, а не только частицы своего вещества. Земная тяжесть, солнечная тяжесть, лунная тяжесть, планетные тяжести не объединились у него во всемирное тяготение. Это сумел сделать только Ньютон. Но Коперник, а затем Галилей и Кеплер проложили своими трудами ему дорогу. А дорогу Копернику проложил Птолемей.

Изложив основные принципы своей системы мира, Коперник переходит к математической части своей теории. В книгах I, II рассматриваются общие положения (известные и до Коперника), в книгах III – V излагается сущность его теории движения Солнца, Луны и планет, в книге VI – движения планет по широте. Коперник следует порядку изложения, принятому Птолемеем.

Коперник считал, что планеты могут двигаться только по окружности и только равномерно. Поэтому он не принял введенный Птолемеем эквант, а с ним и гипотезу биссекции полного эксцентриситета. Причиной отказа Коперника от экванта было не простое неудовольствие неудачной, по его мнению, моделью. Он был связан с приверженностью великого ученого к принципу равномерных дви жений, провозглашенному еще Аристотелем. За отход от этого принципа критиковали Птолемея многие арабские ученые, в частности аль-Битруджи (Аль петрагий) и ибн Рушд Аверроэс.

Эпициклы, деференты и экванты теории Птолемея в соединении с гелиоцентрической системой Коперника проложили путь к законам Кеплера. Проложили – чтобы навсегда уйти в историю. Законы Кеплера ознаменовали начало подлинно новой астрономии. Впереди было открытие Кеплером своего третьего закона, связывающего расстояния и периоды обращений планет, а за тем – гениальный труд Исаака Ньютона, который на основании этих законов вывел закон всемирного тяготения.

В свете истории развития астрономической пауки мы можем теперь глубже понять роль и место в ней Клавдия Птолемея. С одной стороны, он собрал и обобщил всю сумму знаний своих предшественников, создал поистине великое построение астрономической картины мира, отвечающее представлениям своей эпохи. С другой стороны, он как бы предоставил это построение в руки исследователей позднейших эпох, которые смогли так его переделать, о получилось величественпое щание, имя которому – научное представление о Вселенной.

Птолемей и Коперник

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.

Птолемей и Коперник – две личности, не уступающие друг другу по значению в реальном историческом процессе развития естествознания. Их имена не должны противопоставляться, они должны стоять рядом как символы двух величайших достижений естественнонаучной мысли. Не только Птолемей, но да же и Коперник отнюдь не были единоличными творцами общенаучных революций. Оба они стали авторами научных представлений, переживших многие столетия, оба активно способствовали выработке нового стиля мышления.

Особенно непросто обстоит дело с анализом творчества Птолемея.

«Альмагест» Клавдия Птолемея – научное произведение, значение которого нельзя по достоинству оценить в одной лишь истории астрономии. Роль Птолемея в процессе становления естествознания уникальна. Место Птолемея в истории мировой науки навечно останется столь же незыблемым, как место Менде леева, Ньютона, Коперника или Евклида.

Идеал естествознания

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».

Таким образом, Клавдий Птолемей и в его лице античная астрономия преподнесли всему естествознанию предметный урок. Птолемей первым в исполинском масштабе продемонстрировал великое искусство полноценно описывать природные явления на языке математики – на кинематико-геометрической модели.

К сожалению, вследствие существования теории Птолемея стала окончательно узаконенной появившаяся задолго до него убежденность в реальности разделения Космоса на два мира: надлунный и подлунный. В надлунном мире царил Логос, божественный порядок, птолемеева гармония. Его изучение составляло предмет великой и рано обособившейся научной дисциплины – астрономии. Подлунный же мир отличался аморфностью, беспорядком и изменчивостью. Он достался в удел прозябающей физике, точнее говоря, еще слабо расчлененной «натуральной философии».

Величие теории Птолемея как недостижимого эталона естественнонаучного знания подмяло под себя остальные области естествознания. Эта теория подавляла, сдерживала развитие тех научных дисциплин, которые на первых порах никак не могли тягаться с ней в изощренности математического аппарата. Недосягаемой вершиной высилась она среди остальных наук, адепты которых еще не успели освоить ни эксперимента со строгим количественным исчислением его результатов, ни математических методов представления сводных данных.

Крушение

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.

Математические построения Птолемея в «Альмагесте» носили исключительно кинематико-геометрический характер и не касались неясных вопросов реального воплощения небесных сфер, эпициклов, деферентов и т. п. В действительности Птолемей писал на эту тему в небольшой работе «Планетные гипотезы», однако основная «физическая» суть концепции небесных сфер была разработана задолго до Птолемея Аристотелем. В этой связи количественная кинематико-геометрическая картина Птолемея с течением времени была пополнена гораздо более ранней качественной картиной мира Аристотеля. Вот этот птолемеево-аристотелевский конгломерат уже не отвечал критериям научности не только современным, но даже весьма древним, поскольку содержал в себе явные противоречия: аристотелевские сферы никак не должны были пересекаться в пространстве, а потому не могли приходить в движение так, как того требовала все более усложнявшаяся с течением времени кинематика Птолемея.

Развенчанный Птолемей

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.

Птолемей, создатель первой крупной математизированной естественнонаучной теории, впервые столкнулся с колоссальной противоречивостью реальных наблюдений.

Птолемей использовал наблюдения, в которых регистрировались не только угловые положения, но и время, а это могло выполняться – особенно при определении характерных точек в движениях Солнца, Луны и планет – очень грубо. Скорость же собственного движения Луны по небесной сфере среди звезд составляет около 0,5° в час. Среди использованных Птолемеем шумерских и вавилонских наблюдений многовековой давности наверняка попадались такие, которые имели ошибки регистрации времени в несколько часов – вот явный источник ошибок в положениях, достигающих нескольких градусов дуги!

Птолемей создал геоцентрическую систему мира, но он не брал на себя задачу создать теорию ошибок измерений. Он не знал способа наименьших квадратов и вообще всего того математического аппарата, который мы на зываем сегодня теорией уравнительных вычислений. Он стоял перед лицом грубо противоречащих друг другу на блюдений, и он каким-то образом привел их в порядок, к единой системе, поскольку в «Альмагесте» не осталось никаких следов противоречий: все данные тщательно согласованы друг с другом.

Новейшие достижения физики, как зто ни парадоксально, вновь всколыхнули вопрос о приоритетах между системами Птолемея и Коперника. Теория относительности ставит их сегодня как бы на одну доску. И выделенность гелиоцентрической системы Коперника нуждается в наши дни в специальном философско-методологическом обосновании. «Несмотря на принципиальное равноправие способов существования в любых системах отсчета (в одних системах отсчета существуют одни характеристики реальности, в других – другие), для ряда конкретных задач проще выбирать определенный вид системы отсчета и тем самым определенную картину существования.

Кстати сказать, все астрономические ежегодники мира, как и во времена Птолемея, приводят эфемериды небес ных тел не в гелиоцентрической, а в геоцентрической системе координат.

Заблуждение думать, что, не будь Нтолемея, сразу мог бы на ровном месте расцвести гений Коперника. Кстати, уже после Коперника астрономия совершила ряд следующих шагов, передвинув центр мироздания из центра Солнца в центр Галактики, а впоследствии признав множественность «островных вселенных» и всякое отсутствие какого бы то ни было центра.

Честь и хвала первопроходцам – великому Птолемею и великому Копернику!