Иван Рожанский - История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи

• Название: История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи
• Автор: Иван Рожанский
• Издательство: Наука
• Жанр: История
• Год: 1988
• ISBN: 5-02-008048-7

Рожанский Иван Дмитриевич. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи.

Книга посвящена различным аспектам генезиса науки в эпоху раннего и среднего эллинизма и времен римского владычества. Естественнонаучные идеи мыслителей прошлого даны в тесном сопряжении с философскими, религиозными, вообще гуманитарными представлениями той эпохи.

Для философов, историков философии, всех интересующихся историей философии и историей науки.

---

Следующей проблемой, которая их интересовала, была проблема расстояния от Земли до других небесных тел. Решение этой проблемы лежало за пределами возможностей геоцентрической модели, основанной на представлениях об эпициклах и эксцентрах, поскольку (как уже было отмечено выше) эта модель оперировала лишь с проекциями движений небесных светил на небесную сферу, о размерах которой не делалось никаких предположений.

Прежде всего нужно было решить вопрос о порядке расположения небесных светил. Еще в пифагорейской астрономии было принято считать, что ближе всего к Земле находится Луна, вслед за которой идет Солнце, а уже за ним расположены пять планет, начиная от Меркурия и кончая Сатурном. Пифагорейцы полагали, что относительные расстояния между орбитами этих светил соответствуют интервалам музыкальной гаммы (соответствующие цифры приводятся многими позднейшими авторами, причем их данные сильно расходятся, так что реконструкция исходной пифагорейской схемы представляет значительные трудности). Согласно Платону (в «Тимее»), разности планетных орбит пропорциональны числам 1, 2, 3, 4, 8, 9, 27[241]; приняв эту последовательность, Платон, очевидно, следовал какой-то пифагорейской традиции, хотя последняя из цифр этого ряда не может соответствовать ни одной из музыкальных нот. Пифагорейское учение о небесной гармонии было раскритиковано Аристотелем о трактате «О небе»[242], хотя никакой альтернативной гипотезы в отношении расстояния между орбитами небесных светил Аристотель не предлагает; что же касается порядка расположения планет, то в этом вопросе он следует установившейся традиции. Эта традиция была нарушена в эллинистическую эпоху, когда Меркурий и Венера были помещены между Луной и Солнцем; мы не знаем, кем был установлен этот новый порядок; во всяком случае, решающую роль в этом изменении сыграли более точные данные о движении обеих внутренних планет. Что же касается учения о небесной гармонии, то, несмотря на критику Аристотеля, оно продолжало сохранять популярность не только в течение всей поздней античности, но и в средние века.

Начиная с Эвдокса, греческие астрономы неоднократно пытались оценить как абсолютные расстояния от Земли до Луны и Солнца, так и истинные размеры этих небесных светил (мы оставляем без рассмотрения псевдонаучные спекуляции на эту тему Анаксимандра, пифагорейцев и других ранних мыслителей). Имеются сообщения, что ученик Платона Филипп Опунтский (которого некоторые исследователи считают автором «Послезакония», обычно включаемого в собрание сочинений Платона) написал трактат о расстояниях от Земли до Луны и Солнца, о размерах этих небесных тел, а также о лунных затмениях и о планетах. Однако ничего более точного о содержании этого трактата мы не знаем. Первая оценка относительных размеров Луны и Солнца принадлежала, по-видимому, Эвдоксу: он полагал, что диаметр Солнца в девять раз превышает диаметр Луны, а так как видимые размеры этих небесных тел примерно одинаковы, то отсюда он заключал, что расстояние от Земли до Солнца в девять раз больше расстояния от Земли до Луны. Архимед, сообщающий эти сведения, присовокупляет, что Фидий, его отец, принимал указанное отношение равным 12: 1, Аристарх пытался доказать, что оно равно примерно 19: 1, сам же Архимед идет дальше своих предшественников и считает, что «диаметр Солнца приблизительно в тридцать раз больше диаметра Луны, но не больше»[243]. Архимед не уточняет, каким образом обосновывалось каждое из этих отношений; мы знаем это только в отношении Аристарха, от которого дошел трактат на эту тему, о чем более подробно было рассказано нами выше.

Методика Аристарха была усовершенствована Гиппархом, о чем достаточно детальные сведения мы находим в пятой книге «Альмагеста». Результаты, полученные Гиппархом, сообщаются в популярных сочинениях Клеомеда и Теона из Смирны, живших уже в начале нашей эры. Для удобства мы объединим эти результаты (вместе с цифрами, принятыми Птолемеем) в виде следующей таблицы, причем за единицу в ней принимается средний радиус Земли (по теперешним данным=6371 км).

Из этой таблицы видно, что в отношении размеров Луны и расстояния от Земли до Луны значения, полученные Гиппархом, оказались поразительно точными. Гораздо хуже дело обстояло с Солнцем: здесь Гиппарх ошибался по крайней мере на порядок величины. Это объясняется тем, что измерение параллакса Солнца было задачей, превышавшей возможности античной наблюдательной техники, что, кстати сказать, сознавал и сам Гиппарх; по этой причине значения, полученные Гиппархом в отношении Солнца, были не более как весьма приблизительными прикидками. Любопытно, что в этом вопросе Птолемей допускал еще более грубые ошибки. Более или менее точное определение параллакса Солнца оказалось возможным лишь после изобретения телескопа.

Курьезная попытка определения абсолютных размеров Солнца была предпринята Посидонием. У Эратосфена где-то содержалось утверждение, что, когда Солнце находится в созвездии Рака, в Сиене (лежащей как раз на тропике Рака) предметы не отбрасывают тени в пределах площади, диаметр которой равен 300 стадиям. Это означает, что на всей этой площади солнечные лучи падают вертикально на поверхность Земли. Отсюда Посидоний заключил, что если построить конус, вершина которого совпадает с центром Земли, а его основанием является находящийся в зените диск Солнца, то тогда боковая поверхность конуса пройдет через границу указанной безтеневой области. Далее Посидоний предположил, что орбита Солнца в 10 тыс. раз превышает окружность земного шара, откуда непосредственно следовало, что диаметр Солнца должен иметь величину 10 тыс. х 300 стадиев, или, по порядку величины, около 500 тыс. км. Как это ни странно, эта цифра оказалась гораздо ближе к истинному значению диаметра Солнца (немного менее 1,4 млн км), чем результаты, полученные Гиппархом на основе предположений о параллаксе Солнца. С помощью этого же построения Посидоний сделал дальнейшие заключения о размерах земного шара. Так, радиус земного шара у него получился равным 50 тыс. стадиев (что намного превышает истинное значение), а его окружность — 300 тыс. стадиев, т. е. ровно в тысячу раз больше диаметра той области, на которой предметы не отбрасывают тени.

Из этих данных можно заключить, что Посидоний не утруждал себя точными вычислениями, а оперировал в основном круглыми цифрами (этим, вероятно, следует объяснить и совершенно произвольную цифру 10 тыс., положенную в основу его расчетов). Все это было настолько далеко от научной астрономии, что Птолемей даже не упоминает имени Посидония в связи со всей этой проблематикой. Бросается в глаза также значительное расхождение между приведенными цифрами относительно размеров земного шара и данными, полученными тем же Посидонием в результате наблюдений над звездой Канопус, о чем мы говорили выше. Популярность Посидония была, однако, настолько велика, что находившиеся под его влиянием авторы (например, Клеомед) приводили и те и другие результаты, даже не пытаясь их как-нибудь согласовать.

Как уже было отмечено на предыдущих страницах, после Гиппарха, а точнее, начиная с Посидония, наступает период, когда у нас отсутствуют сведения о серьезных астрономических исследованиях, но когда пишется целый ряд популярных астрономических сочинений, имевших, по-видимому, достаточно широкий круг читателей. На некоторых авторах этих сочинений не мешает вкратце остановиться.

Прежде всего, это Клеомед, несколько раз уже упоминавшийся на предыдущих страницах. О нем самом мы ровно ничего не знаем. Зато мы располагаем текстом его трактата по астрономии, озаглавленного достаточно серьезно: «Теория круговых движений небесных тел» (Κυκλική ϑεωρία μετεώρων). На самом же деле, это популярное сочинение, написанное, скорее всего, в I в. н. э. и носящее на себе явную печать воззрений Посидония, на которого, впрочем, сам автор неоднократно ссылается.

Трактат Клеомеда открывается несколькими аксиомами общекосмологического характера. Перечислим основные из этих аксиом:

1. «Вселенная ограничена и за пределами окружающей ее поверхности простирается безграничная пустота». Обосновывая эту аксиому, Клеомед полемизирует с перипатетической физикой; основные аргументы его полемики заимствованы у стоиков, и прежде всего, конечно, у Посидония.

2. «Земля, имеющая шарообразную форму, со всех сторон окружена Небом». Доказательство шарообразности Земли проводится Клеомедом по методу исключения: он показывает, что Земля не может быть ни плоской, ни выгнутой, ни кубической, ни пирамидальной; следовательно, она должна иметь форму шара! Наиболее убедительных аргументов в пользу этой аксиомы, таких, например, которые содержатся в аристотелевском трактате «О небе», Клеомед не приводит, ограничиваясь лишь несколькими тривиальными соображениями.