§ 6. Физические основы космологии Аристотеля

Аристотель отмечал, что по объекту исследования астрономия близка к физике, а по методам — к математике, и поэтому относил ее к «наиболее физическим из математических наук» [3, с. 85]. Аристотель понимал, что у бесконечной Вселенной не могло быть ни центра, ни края и никакого всеобщего внутреннего движения относительно одной точки. Но непосредственное наблюдение неба, казалось, свидетельствовало против бесконечности. Ведь граница, край Вселенной был, что называется, виден простым глазом, ощущаем в сферической форме небосвода; столь же «очевидным», наблюдаемым было именно всеобщее (суточное) движение звездного неба. Все это во времена Аристотеля служило убедительным доказательством конечности Вселенной (движение бесконечно удаленной сферы звезд было бы незаметным). Отсюда следовало существование ее центра — как особой точки, равноудаленной от периферии. В пределах такой Вселенной все свойства тел представлялись Аристотелю врожденно связанными с геометрией мира, с его сферичностью. А именно центральное положение Земли (в отличие от постулируемой ее неподвижности) оказывалось неизбежным следствием (а вовсе не постулатом!) физической природы ее составных частей (она состояла из наиболее тяжелого элемента «земля», который естественно стремился к центру как пределу движения тяжелых тел «вниз»). Другое фундаментальное заключение, что Земля — шар, также не было постулатом у Аристотеля, а следовало из наблюдений серповидной границы тени Земли на постепенно затмеваемой ею Луне при лунных затмениях.

В надлунном мире единственный «небесный» элемент — эфир, не имеющий свойств легкости или тяжести, не мог поэтому стремиться ни к центру, ни к периферии Вселенной и, таким образом, должен был находиться в вечном круговом движении в мировом пространстве. Все небесные тела Аристотель считал состоящими из эфира. Поэтому их движение также мыслилось как вечное, круговое и бессиловое. По существу, это было первое представление об инерциальном движении (его так и понимали, вплоть до Галилея, как движение круговое). Даже наиболее очевидное движение небесных тел — с востока на запад — Аристотель считал естественным свойством их и, не зная его причины, сформулировал в качестве объяснения принцип: «Природа всегда осуществляет наилучшую из всех возможностей».

Неподвижность звезд в пределах своей сферы (т. е. друг относительно друга) Аристотель физически обосновывал следующим образом. Все звезды в своем суточном движении вокруг Земли имеют скорости, совпадающие со скоростью различных частей самой сферы, в пределах которой они заключены. Между тем части сферы у экватора и у полюсов двигались с разной (линейной) скоростью. Такое полное совпадение скоростей у всех звезд неба на соответствующем широтном поясе и у частей самой сферы, будь они независимы, Аристотель справедливо считал невероятным. О том, что звезды к тому же и не вращаются, он сделал вывод также на основании наблюдательного факта: Луна (одна из «звезд», по терминологии Аристотеля, но особых, блуждающих) всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Вообще же блуждающие звезды-планеты из-за их сложных неправильных движений Аристотель относил к менее совершенным телам, чем «верхние» звезды.

Относительно природы звезд до Аристотеля, как мы видели, высказывались идеи, что это раскаленные тела, нагревающиеся в результате стремительного движения сквозь мировой эфир (к тому же «огненный»). О большой скорости говорил малый (суточный) период вращения звездного свода, чудовищная удаленность которого была давно общепризнанной. Так думал, например, Анаксагор. Как физик, Аристотель не мог отрицать факта разогрева от трения. Он писал, что «движение раскаляет даже дерево, камни и железо». Но, по Аристотелю, тепло и свет, особенно при восходе и подъеме Солнца возникали не от трения этого светила об эфир (ведь в своей сфере оно не двигалось), а от трения друг о друга самих этих материальных сфер. При всей наивности картины Аристотель и здесь остается прежде всего физиком, механиком, даже инженером.

Звезды и планеты Аристотель называет огромными телами, тогда как Землю он считал небольшой (на основании изменения картины звездного неба при перемещении к югу или к северу). Приведенная им оценка окружности Земли — 400 тыс. стадиев, или более 70 тыс. км, — самая древняя (способ ее получения неизвестен). Она завышала реальные размеры Земли менее чем вдвое.

Из одинаковости угловой скорости суточного вращения всех небесных сфер Аристотель сделал вывод о необходимости правильного пропорционального возрастания их скоростей (линейных) с ростом удаленности этих сфер от центра мира, считая, что это и обеспечивает устойчивость, прочность неба, которое благодаря такому обстоятельству «не разваливается» (хотя, как мы видели, и несколько «разогревается», по Аристотелю, — от трения внутренних частей).

Определив Вселенную как заключающую в себе всю мыслимую материю, Аристотель сделал из этого вполне логичный вывод о том, что она никогда не возникала и принципиально неуничтожима: ей как сумме всех возможных видов материи не из чего было возникнуть и не во что превратиться в будущем. Поэтому его Вселенная — единственна и вечна.