Материалы по истории астрономии

На правах рекламы:

свежие серии Дом 2 смотреть онлайн бесплатно в хорошем качестве в России

Канун революции

В сетях схоластики. С началом второго тысячелетия характер хозяйственной жизни Западной Европы существенно изменился. Здесь выросли большие города, в которых развились ремесла и торговля, появились ремесленники и буржуазия. В городах уже чувствовалась необходимость в образованных людях, это привело к возникновению светских школ. В различных городах Европы основываются университеты: в Болонье (1119 г.), Равенне (1130 г.), Париже (1200 г.), Кембридже (1209 г.), Оксфорде (1214 г.) и т. д.

На подготовительном философском факультете университетов обучение состояло из двух ступеней. На первом («тривиуме») изучались грамматика, риторика и диалектика, на втором («квадривиуме») — музыка, геометрия, астрономия и арифметика. Правда, при изучении астрономии здесь ограничивались изложением библейской картины мира и проблемой вычисления даты пасхи.

Значительную роль в пробуждении от тысячелетней спячки сыграла Италия. В Венеции и Генуе раньше, чем в других городах, был создан крупный торговый флот. Итальянские моряки много путешествовали, а это требовало наблюдений за звездным небом. Возникла необходимость в угломерных инструментах, компасах и морских картах. Изучение изменений вида звездного неба при передвижении вдоль меридиана вновь заострило вопрос о форме Земли. В свою очередь, это обусловило интерес к науке, в частности, к достижениям древнегреческих и арабских астрономов.

В XII в. в Европе появляются переводы на латинский язык работ древнегреческих философов, в частности Аристотеля. Самым известным из переводчиков был Герхард из Кремоны (1114—1187), который специально ездил в Толедо на поиски трудов Птолемея и в 1175 г. осуществил перевод «Альмагеста» с арабского на латинский язык.

Правда, физические и астрономические взгляды Аристотеля вначале были осуждены на Парижском (1209 г.) и Латеранском (1215 г.) церковных соборах за то, что они «породили ересь». Но вскоре Фома Аквинский (1225—1274) сумел приспособить космологические взгляды Аристотеля к учению церкви. И эта система мышления, получившая название схоластики (от лат. «schola» — школа), преподавалась впоследствии на протяжении нескольких веков. Все силы учеников направлялись не на исследование природы, а на зазубривание «авторитетных ученых», прежде всего Аристотеля, на комментирование их и проведение диспутов, а сакраментальным началом каждого из выступлений могло быть «Учитель сказал»... И пройдет несколько столетий, прежде чем французский философ Пьер де ла Раме — Рамус (1515—1572) выдвинет тезис: «Что бы ни сказал Аристотель, ложно»...1.

Но послушаем, что говорит о тех годах современный философ А. Койре (1892—1964): «Еще сравнительно немного времени назад средневековье в целом изображалось в самом мрачном свете: унылая эпоха, когда порабощенный авторитетом — двойным авторитетом религиозной догмы и Аристотеля — человеческий разум изнурял себя в бесплодных спорах о воображаемых проблемах. Еще сегодня термин «схоластика» имеет для нас чисто уничижительное значение.

Несомненно, не все ложно в этой картине, но еще несомненнее, что не все в ней верно... Сегодня мы уже знаем, что схоластическая философия являла собой нечто весьма значительное. Именно схоласты осуществили философское образование Европы и создали нашу терминологию, которой мы до сих пор пользуемся; это их труды позволили Западу воспринять или, точнее, установить контакт с философским наследием античности. Поэтому... существует истинная — и глубокая — преемственность между средневековой философией и философией Нового времени»2.

Строение мира схоласты рассматривали по Аристотелю. В центре расположена неподвижная, в форме шара Земля, в ее середине «размещен ад». Извне этот шар (полностью по Аристотелю) окружен водой, дальше воздухом и еще выше — огнем. Вокруг Земли вращаются движимые ангелами прозрачные хрустальные сферы — небеса. Там размещены последовательно небо Луны, небо Меркурия, небо Венеры, небо Солнца, небо Марса, небо Юпитера и небо Сатурна. Далее идет небо неподвижных звезд (небесная твердь), девятое небо — «перводвигатель» и десятое небо — эмпирей, «жилище блаженных душ», где находятся бог, ангелы, праведники. Подробно эти представления о строении мира описаны, в частности, в «Божественной комедии» Данте (1265—1321).

«Знать и предвидеть». В XIII в. расхождения между таблицами положений планет, составленными арабскими астрономами на основании теории Птолемея, и новыми наблюдениями стали очень большими. Поэтому как только король Леона и Кастилии Альфонс X (1226—1284) отвоевал у арабов Толедо, он собрал там многих еврейских и христианских ученых, которые выполняли переводы на латынь арабских сочинений по астрономии, истории и праву. В частности, на основании арабских источников Альфонс X опубликовал трактат «Книга мудреца», ставший энциклопедией астрономии того времени. При нем в 1252 г. были составлены новые «Альфонсинские таблицы», которыми на протяжении двухсот лет пользовались во всех европейских государствах.

Заслуживает упоминания здесь и английский астроном и математик Джон Холивуд (ок. 1200—1256), известный под именем Сакробоско. Он преподавал в Париже начиная с 1230 г. и был первым в средневековой Европе, кто начал изучать труды арабских астрономов. На основании произведений аль-Фаргани и аль-Баттани он создал «Трактат о сфере Вселенной», почти триста лет служивший учебником астрономии и содержавший главные идеи «Альмагеста» с учетом всех достижений арабских астрономов.

Со временем обнаружилось, что и таблицы Альфонса не удовлетворяют наблюдателей: лунные затмения запаздывали даже на час, разница между табличными значениями координат планет и наблюдениями достигала многих градусов. Необходимо было вновь сделать расчеты, уточнить всю «систему мира». Эту работу начал австрийский астроном Георг Пурбах (1423—1461), а завершил его ученик Вольфганг Мюллер, известный под именем Региомонтана (1436—1476).

В своей книге «Новая теория планет» Пурбах первым в Западной Европе изложил птолемееву теорию совместно с аристотелевой системой мира... По Пурбаху зоны эпициклов «изолированы» друг от друга твердыми сферическими оболочками. Эту книгу Региомонтан, основавший в Нюрнберге собственную типографию, и издал в 1472 г. В следующем году он напечатал «Эфемериды» — таблицы положений Солнца, Луны и планет на 32 года (до. 1506 г.), это были последние в истории науки таблицы, составленные на основе теории Птолемея. Региомонтан разработал метод «лунных расстояний» — способ определения географической долготы и широты в море по наблюдениям Луны при наличии наперед рассчитанных таблиц. Лишь имея эти таблицы, мореплаватели отважились, наконец, плавать через океаны, не боясь потерять из поля зрения берег. Именно упомянутые таблицы помогли Колумбу открыть новую часть света — Америку (1492 г.), а Васко да Гама — отыскать морской путь в Индию, проплыв вокруг Африки (1498 г.). Благодаря Пурбаху и Региомонтану в Европе начали использовать тригонометрические функции синус и тангенс. Заслуживает внимания, что именно оба эти астронома осуществили перевод на латинский язык «Альмагеста», причем Региомонтан написал комментарий к нему.

С каждым новым веком становилось все более очевидно, что знание астрономии необходимо как на суше, так и на море: и для определения координат, и для проведения календарных расчетов. Так, Региомонтан в 1475 г., незадолго до своей смерти, был приглашен папой Сикстом IV в Рим для разработки проекта нового календаря. Стало очевидно также, что систему Птолемея трудно согласовать с длинными рядами наблюдений планет. Это давало повод для размышлений над законами мироздания. С другой же стороны, возникала необходимость в том, чтобы сами наблюдения были продолжительными во времени и как можно более точными. Так возникала необходимость построения новых и совершенствования старых измерительных приборов.

Рис. 39. Жезл Якова

Некоторые измерительные инструменты, использовавшиеся астрономами в эпоху позднего средневековья, были известны еще во времена Птолемея. В частности, с помощью уже упоминавшейся тройной рейки (трикветрума) Региомонтан производил наблюдения Солнца с точностью до 1′. Астроном Бернард Вальтер (1430—1504), ориентируясь на птолемеевское описание инструмента, изготовил армиллу, при помощи которой определял положения планет с точностью до 5′, а высот Солнца — до 1′, что существенно превышало точность наблюдений Птолемея. Пурбах для своих астрономических наблюдений построил «геометрический квадрат»: квадратную раму, в верхнем углу которой была укреплена за один конец подвижная линейка с диоптрами. Стороны квадрата были разделены на 120 частей, что давало возможность достаточно точно определять тангенс наблюдаемого угла.

В 1325 г. Леви бен Герсон изобрел так называемый жезл (или посох) Якова — прибор, состоящий из двух взаимно перпендикулярных линеек, причем короткая из них перемещалась вдоль более длинной, имеющей длину 2—3 м (рис. 39). Наблюдатель перемещал короткую линейку так, чтобы глаз, расположенный у конца длинной, мог видеть через концы короткой оба предмета, угловое расстояние между которыми следовало определить. Если на длинной линейке не было шкалы, то величину измеренного угла устанавливали, прикладывая прибор к бумаге, на которой заранее был нарисован круг с угловыми делениями. Этот прибор использовался в мореплавании на протяжении нескольких веков.

Уже в XII в. арабские ученые первыми в мире начали изготовлять земные глобусы. С начала XVI в. это занятие стало обычным ремеслом.

Предвестники новой науки. Тот факт, что образование в начале второго тысячелетия нашей эры все еще оставалось монополией церкви, уже больше не мог остановить развитие науки. Более того, среди выдающихся прогрессивных мыслителей были и служители церкви, взгляды которых не только выходили за рамки схоластического мировоззрения, но и намного опережали уровень науки того времени. Вот четыре исключительно интересные личности, астрономические взгляды которых заслуживают пристального внимания. Это выдающийся французский ученый, ректор Парижского университета Жан Буридан (ок. 1300 — ок. 1358), его ученик Николай Орем (Орезмский, ок. 1323—1382), Николай Кузанский (1401—1464) и прославленный итальянский ученый Леонардо да Винчи (1452—1519).

В своей работе «Вопросы к четырем книгам о небе и о Вселенной Аристотеля» Буридан рассматривает, в частности, проблему: «всегда ли Земля находится в покое в центре Вселенной». «Этот вопрос, — говорит он, — крайне труден. Прежде всего, имеется серьезное сомнение в том, что Земля находится прямо в центре Вселенной и что ее центр совпадает с центром Вселенной. Далее, имеется сильное сомнение в том, не перемещается ли Земля как целое иногда поступательно, поскольку мы не сомневаемся, что зачастую многие ее части перемещаются, о чем мы узнаем с помощью наших чувств. Далее, имеется веское сомнение насчет правильности нижеследующего заключения Аристотеля, а именно что небеса по необходимости вечно совершают круговое движение, а тогда по необходимости Земля должна покоиться в центре. Существует также четвертое сомнение в возможности спасения всех видимых нами явлений, если допустить, что Земля совершает круговое движение вокруг собственного центра и около своих собственных полюсов. Рассмотрим это последнее сомнение.

Многие люди, как известно, считали вероятным, что движение Земли по кругу определенным образом не противоречит общепринятому и что каждый обычный день она совершает полный оборот с запада на восток, возвращаясь снова на запад, если принять какую-либо часть Земли (за точку для наблюдения). Тогда необходимо допустить, что звездная сфера была бы в покое, и тогда ночь и день сменяли бы друг друга благодаря такому вращению Земли, так что это движение Земли было бы суточным движением. Нижеследующее есть пример такого рода состояния. Если кто-либо движется в корабле и воображает, что он покоится, то при виде другого, действительно покоящегося корабля, ему покажется, что этот другой корабль движется. Так будет потому, что его глаз окажется точно в таком же отношении к другому кораблю, независимо оттого, находится ли его собственный корабль в покое, а другой движется или же преобладает противоположная ситуация...»

Буридан, среди прочего, отвергает утверждение о том, что если бы Земля двигалась, то она должна была бы нагреваться от трения, поскольку, говорил он, трение может существовать лишь между твердыми поверхностями.

В 1377 г. Николай Орем опубликовал на французском языке «Книгу о небе и Вселенной», в которой высказал, что как гипотезу он считает возможным поддержать мысль о суточном вращении Земли. Он пишет далее: «И я заявляю, что, во-первых, невозможно доказать обратное с помощью любого опыта, во-вторых, с помощью рассуждений и, в-третьих, я приведу соображения в пользу этого мнения».

Подобно тому, как это сделал Буридан, Орем утверждает, что «местное движение вообще нельзя наблюдать иначе, как если может быть замечено изменение положения одного тела по отношению к другому». Подробно проанализировав все возражения, Орем делает заключение: при помощи любых наблюдений нельзя доказать, что суточное движение осуществляет небо, а не Земля. В конце же, чтобы избежать обвинений в «ереси», Орем добавляет: «Тем не менее каждый уверен, да и я так же думаю, что движутся небеса, а не Земля...»

Кардинал Николай Кузанский в своем труде «Об ученом незнании» утверждал, что Земля не может находиться в центре Вселенной, так как Вселенная имеет свой центр всюду, а свою окружность нигде. Вселенная не может иметь окружность, т. е. быть ограниченной в пространстве, так как за этой окружностью должно быть еще что-нибудь, следовательно, Вселенная не имеет ни центра, ни окружности. Наперекор Аристотелю, Николай Кузанский утверждал далее, что в отношении вещества, из которого состоят Земля и небесные тела, между ними нет никакого различия, что Земля — такое же небесное тело, как Солнце, Луна и другие светила, что «ни один из звездных участков не лишен жителей», что «Земля в самом деле движется, хотя мы этого не замечаем, поскольку ощущаем движение лишь при сравнении с чем-либо неподвижным, что «каждому, пусть находится он на Земле, на Солнце или на любой другой планете, всегда будет казаться, что он находится в неподвижном центре, в то время как все остальные предметы вокруг него движутся». Труды Кузанского были напечатаны в 1488 г., почти полностью снова в 1514 г. и переизданы в 1565 г.

Лишь недавно, после ознакомления с рукописями Леонардо да Винчи, выяснилось, что он, подобно Николаю Кузанскому, считал Землю таким же небесным телом, как Луна и другие светила. Леонардо отстаивал взгляд, что как на Земле, так и на других небесных телах происходят переходы вещества из одной формы в другую. Земля не находится в центре мира и возможно ее вращение вокруг оси, каждое светило имеет собственный центр притяжения. Именно поэтому Луна «одета своими элементами... и, таким образом, держится в себе и сама собой в пространстве точно так, как наша Земля со своими элементами и в другом пространстве».

Леонардо высказал мнение, что Солнце — очень горячее небесное тело. Он впервые пришел к выводу, что явление пепельного света Луны — слабое свечение в середине лунного серпа — связано с отражением лучей, которые попадают на лунную поверхность от Солнца после их рассеивания в земной атмосфере.

Так после тысячелетнего перерыва на европейском континенте начались астрономические наблюдения и поиски законов мироздания. В целом же, как отметил английский математик и астроном Эдмунд Уайтекер (1873—1956), «в 1500 г. Европа знала меньше, чем Архимед, который умер в 212 г. до н. э.»...

Примечания

1. Матвиевская Г.Л. Рамус. — М.: Наука, 1981. — С. 36.

2. Койре А. Очерки истории философской мысли. — М.: Прогресс, 1985. — С. 51.

«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку