Материалы по истории астрономии

На правах рекламы:

Аренда автокрана 50 т, который позволит произвести погрузо-разгрузочные работы с ювелирной точностью.

• Сборка душевой кабины цена за работу еще здесь.

8. Исправление календаря

Во времена Коперника повсеместно в Европе употреблялся так называемый юлианский календарь. Название его связано с именем знаменитого римского государственного деятеля и полководца Юлия Цезаря. По его поручению этот календарь был разработан в 46 г. до н. э. александрийским астрономом Созигеном, причем в основу был положен египетский календарь, в котором год имел постоянно по 365 дней (12 месяцев по 30 дней + 5 дней), что было очень удобно для вычислений, охватывавших большие промежутки времени, почему им пользовался и Коперник1. Этот календарь с течением времени сильно уходил от солнечного, поэтому в египетском календаре год был «блуждающим»; это приводило к тому, что начало года, проходя через все календарные даты последовательно, через 1460 лет снова приходилось на первый день первого месяца.

В основу юлианского календаря было положено годовое перемещение Солнца между звездами, т. е. так называемый солнечный, или тропический, год. Его средняя продолжительность принималась равной 365¼ дня. Чтобы начало календарного года всегда приходилось на одно и то же число и на одно и то же время суток, было принято решение считать один раз в 4 года продолжительность года в 366 дней (високосный год), а 3 остальных года — по 365 дней.

Однако истинный тропический год равен 365 дням, 5 часам, 48 минутам и 45,5 секундам (365,2422 средних солнечных суток), что на 0,0078 суток (11 минут 14 секунд) меньше юлианского года. Эта кажущаяся небольшой разность, накапливаясь, за 128 лет дает лишние сутки.

Христианская церковь приняла юлианский календарь в 325 г. на Никейском соборе. Так как ошибка юлианского календаря привела к тому, что действительное время весеннего равноденствия перестало совпадать с календарным и в связи с этим празднование пасхи, важнейшего религиозного праздника, постепенно отодвигалось на все более позднее время, уже в первой четверти XIV в. начали поступать предложения об исправлении календаря. В 1324 г. византиец Никифор Григора предложил императору Андронику II произвести календарную реформу. Предложение было отклонено из-за неминуемых трудностей при достижении соглашения между отдельными православными церквями. В Западной Европе на неточность юлианского календаря указывали еще раньше англичанин Сакробоско, а затем Роджер Бэкон. В 1417 г. вопрос о недостатках юлианского календаря обсуждался по инициативе кардинала Пьера д'Алльи (d'Ailly) на Констанцском соборе; на Базельском соборе в 1437 г. дело дошло до создания специальной комиссии по реформе календаря под председательством выдающегося философа и ученого эпохи Возрождения Николая Кузанского (1401—1464), одного из предшественников Коперника по космологическим воззрениям2, Однако представленный комиссией проект реформы календаря так и не был утвержден.

В 1475 г. были предприняты новые попытки исправления календаря. С этой целью папа Сикст IV пригласил в Рим выдающегося немецкого математика и астронома Иоганна Мюллера (Региомонтана), однако работа была прервана в связи с внезапной смертью ученого.

Наконец уже во времена Коперника календарным вопросом занялся Латеранский собор. В 1514 г. на нем была создана специальная комиссия по календарной реформе, на этот раз под руководством Павла Миддельбургского (1455—1534) — преподавателя математики в Падуе, затем — астронома и лейб-медика герцога Урбинского, а с 1494 г. — епископа Фоссомброне. В 1513 г. он выпустил книгу «Paulina sive de recta paschae celebratione et de die passionis domini nostri Jesu Christi» («Паулина, или О правильном праздновании Пасхи и о дне страстей господа нашего Иисуса Христа»), в которой ставит вопрос о реформе, а затем обращается с соответствующим предложением к папе Юлию II и его преемнику Льву Х. Последний 21 июля 1514 г. обратился к императору, королям и университетам с просьбой прислать на собор для участия в работе календарной комиссии своих представителей — богословов и астрономов. Коперник на этот собор особого приглашения не получал, как об этом иногда пишут, но Павлу Миддельбургскому о нем как о весьма компетентном астрономе сообщил вармийский каноник Бернард Скультети, бывший тогда капелланом папы Льва X3. В «Актах» собора имя Коперника не упоминается, но во втором докладе о работе комиссий (1516) Павел Миддельбургский в числе экспертов комиссии называет и Коперника — уже сам по себе этот факт свидетельствует о его высоком авторитете среди тогдашних специалистов-астрономов, несмотря на то что жил и работал он вдали от европейских научных центров.

Первое заседание собора, на котором рассматривался вопрос об исправлении календаря, состоялось 1 декабря 1514 г., потом комиссия дважды меняла сроки работы, а затем ее деятельность и вовсе прекратилась, так как вопрос о реформе был признан преждевременным.

В чем же состояла преждевременность календарной реформы в то время? Об этом достаточно ясно высказывается сам Коперник в обращении к папе Павлу III:

«Не так далеко ушло то время, когда при Льве X на Латеранском соборе обсуждали вопрос об исправлении церковного календаря. Он остался тогда нерешенным только по той причине, что не имелось достаточно хороших определений продолжительности года и месяца и движения Солнца и Луны (выделено нами. — Авт.). С этого времени и я начал заниматься более точными их наблюдениями, побуждаемый к тому славнейшим мужем Павлом, епископом Семпронийским, который в то время руководил этим делом»4.

И в самом деле, Коперник, самостоятельно придя к выводу, что реформа календаря не имеет смысла до тех пор, пока не будет уточнена продолжительность тропического года, провел в Фромборке полный цикл наблюдений движения Солнца за один год. Как он сам свидетельствует в книге «Вращения», 11 марта 1515 г. им наблюдалось Солнце в момент весеннего равноденствия, 26 апреля — в созвездии Тельца, 29 июля — в созвездии Льва, 14 сентября наблюдалось осеннее равноденствие, 29 октября — Солнце в созвездии Скорпиона, 26 января следующего года — в созвездии Водолея, и, наконец, 11 марта 1516 г. им снова определялось весеннее равноденствие.

Теперь можно было приняться за определение уточненной величины тропического года, а если учесть более ранние наблюдения равноденствий, то и за определение характера перемещения точки весеннего равноденствия. Кроме того, Коперник пришел к убеждению, что «более правильно будет определять одинаковость (т. е. среднюю величину. — Авт.) солнечного года относительно сферы неподвижных звезд, что первым сделал Тебит, сын Хоры...», и «...не должно в этом вопросе следовать Птолемею, который считал нелепым и неподходящим определять годовое равномерное движение Солнца по возвращению к какой-нибудь из неподвижных звезд, думая, что это будет не более подходящим, как если бы кто-нибудь предположил делать так по отношению к Юпитеру или Сатурну»5.

Но еще в стенах Краковского университета Коперник усвоил, что всякое «движение требует чего-то, что находится в покое»6, т. е. системы отсчета, как бы мы сказали теперь. Такой неподвижной системой отсчета Коперник стал считать совокупность неподвижных звезд. Это сразу же устранило одну из помех: если совокупность неподвижных звезд находится в покое, то никакой трепидации, никакого движения восьмой сферы придумывать не требуется.

Исходя из этих соображений, Коперник построил каталог неподвижных звезд, положение которых рассчитывалось по эклиптическим координатам — долготе и широте, причем положение звезды по долготе определялось дугой, отсчитываемой от большого круга, проходящего через полюса эклиптики и звезду, появляющуюся первой в созвездии Овна (современная γ Arietis). В этом заключалась существенная разница между каталогом Коперника и звездным каталогом Птолемея, который дал долготы и широты звезд для первого года правления императора Антонина (137/38 г. н. э.), указывая, что широта остается постоянной, а долготу необходимо увеличивать на длину дуги, соответствующей приращению в 1 градус за 100 лет. Суточное движение неба заменялось теперь суточным вращением Земли вокруг оси, проходящей через Северный и Южный полюса7.

Само это утверждение еще не представляло ничего существенно нового, так как такого же мнения придерживались и пифагореец Филолай, и Гераклид Понтийский, и некоторые другие ученые; вопрос этот, как мы видели выше, обсуждался и в Краковском университете. Земля, согласно таким представлениям, оставалась в центре мира, а Солнце описывало вокруг нее большой круг, двигаясь по эклиптике; следствием этого движения была смена времен года на Земле. Такого рода допущение имело два существенных недостатка. Во-первых, поскольку Земля вращается вокруг неподвижной оси, проходящей через ее полюса, то плоскость, проведенная через ее экватор, должна сохранять неподвижное положение в пространстве; следовательно, точка ее пересечения с эклиптикой, а также получающийся в этом сечении угол должны быть неподвижными; иными словами, прецессионное движение точки весеннего равноденствия не должно было бы иметь места. Но если оно все же существует, то его можно объяснить лишь движением небесного экватора; следовательно, Земля не может быть неподвижной. Во-вторых, Коперник знал, что объем Солнца гораздо больше объема Земли, следовательно, предположение о вращении большего тела вокруг меньшего было гораздо менее вероятным или допустимым, чем обратное.

Противоположное предположение, а именно, что Солнце находится в центре мира, а Земля вращается вокруг него, устраняло эти неудобства, но требовало объяснения происхождения времен года, а кроме того (и это было главным), нужно было установить, каким образом это вращение может иметь место. Что касается планет, которые рассматривались как своего рода материальные точки, то вообще их можно было с одинаковым успехом заставить вращаться вокруг Солнца и вокруг Земли, но Земля никоим образом не могла считаться материальной точкой, и ее движение должно было рассматриваться как движение твердого тела.

Итак, проблема исправления календаря, несомненно, сыграла свою роль в формировании научных интересов Коперника; более того, поиски ответов на вопросы, возникавшие при ее рассмотрении, привели Коперника в конце концов к важнейшим выводам его теории, но свое учение он создал задолго до того, как календарная реформа все же стала осуществляться.

В XVI в. ошибка юлианского календаря достигла 10 дней, но только в конце века, в 1582 г., папа Григорий XIII создал специальную комиссию, которой было поручено разработать окончательный проект новой календарной системы. Комиссия, рассмотрев несколько вариантов проекта реформы, одобрила проект, составленный итальянским математиком и врачом Луиджи Лилио (Алоизием Лилием, 1520—1576), преподававшим медицину в городе Перуджо.

К этому времени уже были опубликованы астрономические таблицы, известные под названием Прусских («Tabulae Prutenicae»), составленные немецким астрономом и математиком Эразмом Рейнгольдом (1511—1553) с учетом теории планетной системы Коперника, в которых продолжительность года принималась равной 365 суткам 5 часам 49 минутам 16 секундам, превышая истинную величину тропического года всего на 30 секунд.

После того как была установлена уточненная величина тропического года, можно было подумать и о поправке, которая позволила бы избежать ошибок в новом календаре. Каждые четыреста лет в новой системе должны были содержать на три дня меньше, чем их было в юлианском календаре. Лилио предложил из числа високосных лет исключить те вековые годы, число сотен в которых не делилось на 4. Таким образом, 1600 и 2000 гг. оставались в новом календаре високосными, а 1700, 1800 и 1900 гг. становились простыми. Предлагавшаяся календарная система была значительно точнее юлианской — даже с учетом принимаемой в настоящее время уточненной величины тропического года разность в одни сутки накапливается в ней только за 3280 лет.

24 февраля 1582 г. Григорий XIII издал специальную буллу, которой принимался проект Лилио. Чтобы исправить ошибку в 10 суток, накопившуюся со времен Никейского собора, и перенести день весеннего равноденствия снова на 21 марта, было пред-писано счет дней перенести на 10 суток вперед и день после четверга 4 октября 1582 г. считать пятницей 15 октября. Одновременно принималась и поправка Лилио. Новая календарная система по имени папы получила название григорианской, или нового стиля.

Григорианский календарь не сразу получил всеобщее признание. Даже не все католические страны немедленно выполнили предписание буллы; первыми перешедшими на новый стиль были Италия, Испания, Португалия и страна Коперника — Польша. Следом за ними новый календарь был введен во Франции, Голландии, Баварии, Австрии, Швейцарии и Венгрии. Протестантские страны приняли новый календарь только в XVIII в. (протестантская часть Германии, Норвегия и Дания — в 1700 г., Великобритания — в 1752, Швеция — в 1753). Дольше всех введению нового календаря сопротивлялась православная церковь. Новый стиль в Советской России был введен по декрету, подписанному В.И. Лениным в 1918 г.; затем новый календарь был введен в Румынии (1919), Югославии, точнее в Сербии (1919), и в Греции (1924).

Примечания

1. Календарем с непрерывным отсчетом дней (без лет и месяцев) пользуются и в современной астрономии. При этом применяется так называемая юлианская, или скалигерова, эра, введенная в конце XVI в. французским ученым Жозефом Скалигером (1540—1609) и названная им в честь своего отца, тоже ученого Юлия Цезаря (Жюля Сезара) Скалигера, юлианской. Отсчет дней в ней ведется от 1 января 4713 г. до н. э.

2. Николай Кузанский утверждал, что Земля не есть центр Вселенной и что она вращается.

3. Как следует из самой ранней сохранившейся биографии Н. Коперника, написанной итальянцем Бернардино Бальди еще в 1588 г. (но впервые опубликованной только в 1707 г.), Коперник был лично знаком с Павлом Миддельбургским еще в итальянский период своей жизни. По-видимому, астрономические познания молодого поляка произвели на Павла столь благоприятное впечатление, что тот впоследствии счел нужным привлечь Коперника для разработки календарной реформы. Работа Б. Бальди недавно опубликована в Польше — см. B. Bilinski. Najstarszy życiorys Mikołaja Kopernika z roku 1588 piora Bernardina Baldiego. Wrocław, Ossolineum, 1973.

4. Николай Коперник. О вращениях..., стр. 14—15.

5. Николай Коперник. О вращениях..., стр. 190.

6. Там же, стр. 105.

7. Опровержение мнения Птолемея, см. Николай Коперник. О вращениях..., стр. 26—29.

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