Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Мы настолько привыкли к календарю, что даже не отдаем себе отчета в том, как велико его значение в нашей жизни. Без упорядоченного счета времени никакая культура невозможна!

Календарем называют определенную систему счета продолжительных промежутков времени с подразделениями их на отдельные более короткие периоды (годы, месяцы, недели, дни). Само же слово календарь произошло от латинских слов caleo – провозглашать, и calendarium – долговая книга. Первое напоминает о том, что раньше людям публично сообщали о начале нового момента в отсчете времени; иногда даже о начале каждого нового часа. Понятно, что это имело смысл только в крупных населенных пунктах, то есть уже при достаточном уровне развития общества. Второе значение показывает, что начало месяца или года было и временем расчетов, что имело смысл в еще более развитом обществе. Конечно, латинское название сравнительно молодое, но оно продолжает определенные исторические традиции.

Понятие времени появилось из наблюдения изменений, которым подвержены все окружающие нас материальные тела. А измерять промежутки времени оказалось возможным, сопоставляя эти изменения с явлениями, повторяющимися периодически. Таких явлений в окружающем нас мире несколько: смена дня и ночи, изменение фаз Луны и, наконец, вращение Земли вокруг Солнца. Кажется, что здесь нет никаких проблем. Но они есть, и очень большие!

Во-первых, сутки (вращение Земли вокруг своей оси), месяц (вращение Луны вокруг Земли) и год (вращение Земли вокруг Солнца) несоизмеримы друг с другом, то есть большее нельзя поделить на меньшее без остатка. А во-вторых, трудно придумать систему, которая, с одной стороны, согласовывала бы все эти несоизмеримости, а с другой – была бы достаточно простой и понятной для большинства. Ведь календарь делается для народа, для его пользования. В развитии календаря находят отражение условия хозяйственного уклада народов. Как решалась эта проблема – и есть история календаря. Попытки согласовать между собой сутки, месяц и год привели к появлению трех видов календарей. Это: лунные календари, основанные на движении Луны и созданные с целью согласовать течение суток и лунного месяца; лунно-солнечные, согласующие между собой все три единицы времени; и солнечные, в которых приблизительно согласовываются сутки и год.

Сутки

Сутки – единица измерения времени, равная 24 часам, это всем известно. Однако не все знают, что различаются звездные сутки, – они равны периоду вращения Земли, отсчитываемому относительно точки весеннего равноденствия, и солнечные сутки – это период вращения Земли относительно Солнца.

Звездные сутки равны промежутку времени между двумя последовательными верхними (или нижними) кульминациями точки весеннего равноденствия. Момент верхней кульминации этой точки считается за ноль часов звездного времени. В зависимости от того, какую точку весеннего равноденствия при этом принимают – истинную (когда рассматривается движение этой точки вследствие прецессии и нутации) или среднюю (только вследствие прецессии[28]), различают истинные и средние звездные сутки.

Вследствие прецессионного движения точки весеннего равноденствия средние звездные сутки на 0,0084 секунды короче действительного периода вращения Земли. Продолжительность истинных звездных суток непостоянна и непрерывно изменяется вследствие нутации. Звездные сутки неудобны для измерения времени на практике, так как они не согласуются с чередованием дня и ночи. Поэтому в обиходе приняты солнечные сутки, составляющие промежуток времени между двумя последовательными полуднями (или полуночами). Однако вследствие эллиптичности земной орбиты и наклона эклиптики к экватору продолжительность истинных солнечных суток непостоянна и в течение года меняется от 24 часов 3 минут 36 секунд (в середине сентября) до 24 часов 4 минут 27 секунд (в конце декабря) звездного времени. Для устранения такой неравномерности пользуются средними солнечными сутками, равными 24 часам 3 минутам 56,55536 секунды звездного времени.

Звездные сутки, так же как и средние солнечные сутки, подразделяются на часы, минуты и секунды; между ними такое соотношение: 1 единица (сутки, минута или секунда) звездного времени равна 0,9972696 соответствующей единицы среднего солнечного времени.

Итак, год не содержит целого числа средних солнечных суток.

Месяц

Месяц – промежуток времени, близкий к периоду обращения Луны вокруг Земли. Различают месяцы синодические, сидерические, тропические, аномалистические и драконические. Синодический (от греческого синодос, сближение, тут имелось в виду ежемесячное сближение Луны и Солнца на небе, при этом иногда происходит солнечное затмение) – это период смены лунных фаз. Сидерический (звездный), в течение которого Луна совершает полный оборот вокруг Земли и занимает исходное положение относительно звезд. Тропический (от греческого тропос, поворот) – это период возвращения Луны к той же долготе. Аномалистический – промежуток времени между последовательными прохождениями Луны через перигей. Драконический – промежуток времени между последовательными прохождениями Луны через один и тот же узел ее орбиты (имеет значение в теории затмений).

В григорианском календаре год делится на 12 месяцев продолжительностью от 28 до 31 суток, не согласованных с фазами Луны.

Год

Год – промежуток времени, близкий по продолжительности к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Уже в древности одной из важных задач было определение продолжительности года. Довольно точные значения были известны в Древнем Египте. Византийскому ученому «древнегреческого» периода Гиппарху приписывают определение года равным 365 1/4 дня без 1/300 дня, что отличается от современных значений года лишь на 6 1/2 мин.

Года, как и месяцы, качественно различаются. Есть год звездный (сидерический), тропический, аномалистический, драконический. В календаре (старого стиля) – юлианский год, сейчас он иногда применяется в астрономии для счисления больших промежутков времени (юлианское столетие равно 36 525 суткам) и григорианский год, который служит основной единицей в григорианском календаре (новом стиле). Лунный год продолжительностью в 12 (или 13) синодических месяцев применяется в лунных календарях.

Теперь можно перейти к истории календаря.

Уже на раннем этапе развития человек использовал природный, фенологический календарь, имевший сугубо местное значение и позволявший правильно организовать хозяйственную деятельность. Основа его – в наблюдении за растениями, почвой, животными, погодой. Выработанный долгими веками, он сохранял свое место в жизни охотника, скотовода и земледельца даже тогда, когда власть пыталась вводить единую систему счета дней и лет.

Лунный календарь

В основе лунного календаря – промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны, синодический месяц. Постепенно было установлено, что в лунном месяце 29,5 суток, а чтобы в течение года каждого месяца время точнее совпадало с новолунием, нечетные (пустые) месяцы должны содержать 29, а четные (полные) – 30 суток. Таким образом, лунный год содержит 354 суток, он на 11,25 суток короче солнечного года. Чтобы первый месяц каждого года приходился на новолуние (это одно из требований лунного календаря), в определенные годы в последний месяц добавляют дополнительные сутки. Годы в 355 суток являются високосными.

Лунный год мог возникнуть при двух условиях. Первое, это способ ведения хозяйства: либо охота, либо скотоводство. И второе условие: климат должен быть достаточно ровный со слабыми границами сезонов. Поэтому нет ничего удивительного, что этот календарь был принят мусульманами. Их не смущает, что в лунном календаре, которого они придерживаются, один и тот же месяц может приходиться то на зиму, то на весну, то на осень, то на лето, что иногда в один год по европейскому исчислению им приходится дважды встречать Новый год.

Промежуток от новолуния до новолуния (или от полнолуния до полнолуния – разные народы считали по-разному) оказался прочно связанным с Луной. Во многих языках одним словом названа и Луна, и промежуток времени. (В русском языке это слово «месяц».) На самом деле в индоевропейских языках называли Луну «измерителем» (санскритский mas, латинское mensis, готское menoths).

Причина привязанности скотоводов именно к Луне в том, что ее ход соответствует физиологическим циклам у животных. Все женщины знают это.

Луна дает еще один эталон для времени. Это смена ее фаз, происходящая на протяжении так называемого синодического месяца. Продолжительность синодического месяца составляет 29,53 суток, причем люди видели Луну на небе около 28 суток: семь дней продолжается увеличение Луны от узкого серпа до первой четверти, примерно столько же – от первой четверти до полнолуния и т. д.

Но наблюдения за звездным небом дали еще одно подтверждение «исключительности» числа семь. Еще в древности было обнаружено, что, кроме неподвижных звезд, на небе видны и семь «блуждающих» светил, которые позже были названы планетами (от греческого слова планэтэс, которое и означает «блуждающий»). Предполагалось, что эти светила обращаются вокруг Земли и что их расстояния от нее возрастают в таком порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Число семь – количество планет стало священным для многих народов древности.

Справедливости ради следует отметить, что были и другие единицы измерения времени, состоящие из нескольких (трех, пяти, семи и т. д.) дней. Например, на раннем этапе Византийской империи вели счет «восьмидневками» так называемой торговой недели, в которой семь дней были рабочими, восьмой – базарным.

Разделив сутки на 24 часа, астрологи составили представление, будто каждый час суток находится под покровительством определенной планеты, которая как бы «управляет» им. Счет часов был начат с субботы: первым ее часом управлял Сатурн, вторым Юпитер, третьим Марс, четвертым Солнце, пятым Венера, шестым Меркурий и седьмым – Луна. После этого цикл снова повторялся. В итоге получилось, что первым часом следующего дня, воскресенья, «управляло» Солнце, первым часом третьего дня Луна, четвертого – Марс, пятого – Меркурий, шестого – Юпитер и седьмого – Венера. Соответственно этому и получили свое название дни недели.

Эти названия дней недели именами богов перекочевали в календари многих народов Западной Европы. На латинском, русском и английском языках они выглядят так:

Разная форма Луны дает возможность разделить месяц на более мелкие отрезки времени.

У вавилонян мы находим семидневную неделю, но связанную не с фазами Луны, а с семью планетами, и это более позднее явление, чем деление времени по фазам Луны. Вавилонские жрецы в своем календаре следовали астрологическим правилам, указывавшим благоприятные и плохие дни, для расчета которых существовали очень сложные таблицы. Разобраться в них могли только посвященные – жрецы. А простой народ твердо знал одно: последний день недели, которым управляет Сатурн, – самый несчастливый. В этот день старались воздерживаться от любых работ, и слово шаббат – покой по-вавилонски стало обозначением вынужденного выходного дня, продиктованного суеверием.

Вавилонское слово шаббат сродни еврейскому шаббот, тоже несущему предписание покоя в субботу. Со временем астрологические соображения были заменены религиозными, очень суровыми. У христиан выходной – воскресенье, а у мусульман пятница. Не исключено, что эта разница осталась в память о религиозных распрях между сообществами, разошедшимися в вере, но одинаково чтящими общую религиозную традицию – Ветхий Завет.

А как появился солнечный календарь?

Для земледельца, в отличие от скотовода, важны не фазы Луны, а времена года, определяемые движением Земли по околосолнечной орбите. Если бы земледелец пользовался лунным календарем, то быстро бы обнаружил, что момент весеннего равноденствия, праздник весны и пробуждения природы, которого он с таким нетерпением ждет, чтобы начинать сев, в одном году придется на первое число первого месяца лунного календаря, в следующем – уже на двенадцатое, еще через год – на двадцать третье.

Необходимость же согласования лунного и солнечного года возникла, когда разные народы были объединены в одну империю. Среди вошедших в нее народов были племена и скотоводов и земледельцев, они пользовались разными календарными системами. Но центральная-то власть должна знать, когда собирать налоги, и подданные тоже должны это знать.

Считается, что Стоунхендж – это своего рода лунно-солнечный календарь. Каждый его камень, каждая лунка, а также ряд линий, проведенных от наблюдателя, соответствуют определенной конфигурации Земля-Луна-Солнце.

Согласование календарных систем оказалось трудной проблемой.

«Прыгающий» лунный календарь начали «привязывать» к солнечному. Можно предположить, что сначала ввели в каждый четвертый лунный год тринадцатый месяц: все-таки легче учитывать сдвиг дней в таком уже не «бегущем», а «качающемся» численнике. А потом стали указать для каждого дня лунного года, какие в это время восходят и заходят созвездия. Календарь стал превращаться в лунно-солнечный. Религиозные обряды исполняли по Луне, а полевые работы начинали по Солнцу.

Лунно-солнечный календарь – самый сложный из всех. В его основе лежит соотношение: 19 солнечных лет равны 235 лунным месяцам (с ошибкой менее чем в 1,5 часа). В течение каждых 19 лет считают 12 лет по 12 лунных месяцев по 29–30 дней и 7 лет – по 13 лунных месяцев. Дополнительные месяцы вставляются в следующие годы 19-летнего цикла: 3, 6, 8, 11, 14, 17 и 19-й.

Вычисление такого чудесного календаря приписывают астроному Метону; он открыл, что через каждые 235 лунных месяцев, то есть через 19 лет, новый лунный год опять совпадает с весенним равноденствием. Византийцы встретили это изобретение с восторгом. Ведь календарь превращался, таким образом, в вечный! Достаточно было составить таблицу дней всех лунных месяцев, связать с ними положение Солнца и Луны – и все заботы, связанные с вычислениями сроков полевых работ, сами собой отпадают. Девятнадцатилетний цикл был назван Метоновым. Каменные столбы с его календарем стояли на площадях множества византийских городов.

Но с этим хитроумным Метоном, который жил якобы в V веке до н. э., вот какая проблема. Придуманный им метонов цикл равен 6940 дням, в которые весьма точно укладываются 19 юлианских лет по 365,25 дня и 235 синодических лунных месяцев по 29,53059 дней. Но ведь сами же историки говорят, что принятый тогда солнечный год вовсе не был равен 365,25 дня. Иначе зачем бы понадобилось ждать еще 400 лет, пока Созиген не ввел так называемый юлианский год. Более того, метонов цикл был явно вычислен с помощью алгоритма Евклида, а этот великий астроном жил, по традиционной хронологии, более чем на сто лет позднее Метона!

…Сегодня такой календарь используется в Израиле, а в христианской церкви – при вычислении Пасхи и связанных с ней подвижных религиозных праздников.

Солнечный календарь

Солнечный календарь впервые появился в земледельческом Древнем Египте. Год в нем состоял из 365 суток, что короче действительного на 0,2422 суток. Начало года связано с первым предутренним восходом звезды Сириус. У египтян было три годовых сезона: наводнение, посев, жатва – в каждом из них по четыре месяца. Каждый из 12 месяцев делился на три десятидневки (декады), или шесть пятидневок (пентад), и всего, таким образом, получалось 360 дней. Еще 5 добавлялись как праздники в честь детей бога земли Геба и его супруги Нут – Осириса, Гора, Сета, Исиды и Нефтиды.

Солнечный календарь в Западной Европе назывался «сельскохозяйственным», поскольку земледельцы начинали различные работы, глядя по восходу и заходу отдельных звезд и их групп. Едва ли не главным был восход и заход созвездия Плеяды. Начала многих полевых работ в Европе связывали, помимо положения звезд, также с фавонием – теплым западным ветром, который начинает дуть в феврале (3–4 февраля по современному календарю). По свидетельству Плиния, в Риме «с него начинается весна». Вот несколько примеров привязки полевых работ к изменению вида звездного неба:

«Между фавонием и весенним равноденствием подрезают деревья, окапывают лозы… Между весенним равноденствием и восходом (утренний восход Плеяд наблюдается в середине мая) пропалывают нивы, рубят иву, огораживают луга… Следует сажать маслины… От фавония до восхода Арктура (с 3 по 16 февраля) рыть новые канавы, производить обрезку в виноградниках».

Этот европейский календарь был переполнен самыми невероятными предрассудками. Так, луга следовало удобрять ранней весной не иначе как в новолуние, когда молодой месяц еще не виден («тогда травы будут расти так же, как и молодой месяц»), а на поле не будет сорняков. Яйца под курицу рекомендовалось подкладывать только в первую четверть фазы Луны. Согласно Плинию, «всякая рубка, обрывание, стрижка принесут меньше вреда, если их делать, когда Луна на ущербе». Поэтому тот, кто решил стричься, когда «Луна прибывает», рисковал облысеть. А если в указанное время срезать листья на дереве, то оно вскоре потеряет все листья. Срубленному в это время дереву грозила гниль…

Очевидно, что никаких научных расчетов не было, и весь календарь выработан несколькими практиками и был воспринят обществом дословно и некритически.

Год в Европе имел общую продолжительность в 355 дней и состоял из 12 месяцев с таким распределением дней в них:

О добавочном месяце Мерцедонии речь пойдет ниже.

Как видим, за исключением одного (фебруариуса), все месяцы календаря имели нечетное число дней. Это объясняется суеверными представлениями, будто нечетные числа счастливые, тогда как четные приносят несчастья.

Год начинался с первого числа марта, Мартиуса, названного в честь Марса, которого первоначально почитали как бога земледелия и скотоводства, а позже как бога войны, защищающего мирный труд. Второй месяц, Априлис, или от латинского aperire – раскрывать, так как в этом месяце раскрываются почки на деревьях, или от слова apricus – согреваемый Солнцем. Он был посвящен богине красоты Венере. Третий месяц Майус посвящался богине земли Майе, четвертый Юниус – богине неба Юноне, покровительнице женщин, супруге Юпитера. Названия шести дальнейших месяцев были связаны с их положением в календаре: Квинтилис – пятый, Секстилис – шестой, Септембер – седьмой, Октобер – восьмой, Новембер – девятый, Децембер – десятый.

Название Януариса, предпоследнего месяца календаря, происходит, как полагают, от слова janua – вход, дверь. Месяц был посвящен богу Янусу, который, по одной из версий, считался богом небес, открывавшим ворота Солнцу в начале дня и закрывавшим их в его конце. Он же был богом всяких начинаний. Его изображали с двумя лицами: одним, обращенным вперед, бог будто бы видит будущее, вторым, обращенным назад, созерцает прошедшее. И, наконец, 12-й месяц был посвящен богу подземного царства Фебруусу.

Продолжительность года в 355 дней была на 10,242 суток короче тропического. Но в хозяйственной жизни важную роль играли земледельческие работы: сев, сбор урожая и т. д. И чтобы держать начало года вблизи одного и того же сезона, нужно было вставлять куда-то дополнительные дни. Из каких-то суеверных побуждений латиняне Европы не вставляли целого месяца отдельно, а в каждом втором году между 23 и 24 февраля вставляли попеременно двадцать два или двадцать три дня; в итоге число дней в римском календаре чередовалось так: 355 дней, 377 (355 + 22) дней, 355 дней, 378 (355 + 23) дней.

Вставные дни внутри февраля получили название Мерцедония, хотя называли его просто вставочным месяцем – интеркалярием. А само слово мерцедоний происходит от merces edis, плата за труд: это будто бы был период, в котором производились расчеты арендаторов с владельцами имущества.

В результате таких вставок средняя продолжительность года этого календаря была равной 366,25 суток, на одни сутки больше истинной. Поэтому время от времени эти сутки из календаря приходилось выбрасывать.

Юлианский календарь

Вот что говорят о юлианском календаре историки. Он был введен 1 января 45 года до н. э.[29] в результате реформы, проведенной годом раньше Юлием Цезарем (отсюда якобы и его название). Решили начать счет дней в новом году с новолуния, которое как раз пришлось на первое января (до этого новый год начинался 1 марта).

Средняя продолжительность года в юлианском календаре равнялась 365 ¹/₄ суток, что соответствовало известной в то время длине тропического года. Но в календарном году может быть лишь целое число суток, поэтому предписывалось считать в трех из каждых четырех годов по 365 дней, в четвертом – 366 дней. Год разделялся на 12 месяцев, за которыми были сохранены их древние названия: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, квинтилис, секстилис, сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь. Было упорядочено число дней в месяцах: все нечетные месяцы получили по 31 дню, а четные – по 30. Только февраль простого года содержал 29 дней. Вместо 10 дней Мерцедония оставался только один день, но его, как и прежде, решили «упрятать» между 24 и 25 февраля. Дополненный год позже был назван annus bissextus, откуда и пошло наше слово високосный.

В 44 году до н. э. в честь Юлия Цезаря месяц квинтилис (пятый) был переименован в июль, а в 8 году до н. э. месяц секстилис (шестой) – в август, в честь римского императора Августа. Кроме того, изменилось чередование длинных и коротких месяцев: к августу был прибавлен один день за счет февраля, одновременно один день сентября отдали октябрю и один день ноября – декабрю.

Странная история. Был нормальный календарь, а затем нарушили правильное чередование долгих и коротких месяцев, и первое полугодие в простом году оказалось на четыре дня короче второго. И ради чего? Наверное, были какие-то неведомые нам соображения.

Такой исправленный юлианский календарь начали применять с 7 года н. э. С тех пор все годы, порядковое число которых делится на 4, стали високосными. И якобы лишь в 325 году н. э. на Никейском соборе юлианский календарь был принят христианской церковью.

Заметим, что от этого собора не осталось никаких документов.

Но мы находим авторов юлианского календаря не только в римской и раннехристианской, но и в греческой истории: его разработкой занималась группа александрийских астрономов во главе с Созигеном, а в 238 году до н. э. царь Птолемей Эвергет приказал праздновать раз в четыре года еще один праздник, в честь богов – покровителей Эвергета. Это и есть, по сути дела, юлианский календарь. И кстати интересно, что по синусоиде Жабинского все «юлианские» приключения календаря сводятся на линии веков № 6 и 7 и имеют, таким образом, общую продолжительность около ста лет.

Из истории юлианского календаря можно считать верным лишь то, что он был введен в империи, но только не «древнеримской», а Ромейской (Византийской), название которой, собственно, и означает – Римская. А исторические римляне… Вольтер съязвил на их счет: «Римские полководцы всегда побеждали, но никогда не знали, в какой день это делали».

Григорианский календарь и введение «нового стиля»

Вследствие того, что продолжительность юлианского года больше тропического на 11 минут 14 секунд, за 128 лет накапливалась ошибка в целые сутки. В конце III века н. э. весеннее равноденствие приходилось на 21 марта, но, говорят историки, в результате упомянутой ошибки дата весеннего равноденствия, как и даты пасхальных новолуний, принятые в качестве основы для расчета Пасхи, уже не соответствовали реальным астрономическим явлениям. Это якобы вызвало большие споры. Но ведь в Византии давно знали, что год длится не 365,25 дня, а немного меньше (на 0,0078 дня); открытие этого факта приписывается Гиппарху.

Чем на самом деле кончились мифические споры в III веке, смертным знать не дано, однако удивительно, что затем более тысячи лет календарные неурядицы никому не мешали. Потом идею реформы высказал опять же в Византии Никифор Григора (1-я половина XIV века), но император Андроник решил, что ничего, кроме церковных смут, это не даст, и отверг идею. Не исключено, что отсюда идея пришла в Европу; западная церковь в спорах о реформе календаря провела весь XV и первую половину XVI века.

Календарная реформа обсуждалась католической церковью на Базельском (1437) и Латеранском (1512–1517) соборах и не была решена. Для научного обоснования в Рим пригласили знаменитого нюрнбергского астронома Региомонтана (1436–1473), прославившегося своим астрономическим календарем, которым пользовался сам Колумб. Увы, едва приехав, ученый заболел и скончался. Вопрос об изменениях снова отложили. На Латеранском соборе выступал Коперник: он полагал, что длина года еще неизвестна с той точностью, которая гарантировала бы от ошибок в будущем.

Тридентский церковный собор (1545–1563), завершая работу, в 1563 году поручил папе Пию IV взять дело календарной реформы, как говорится, под личный контроль. Но орешек оказался крепким и для него. Умер Пий IV, затем – сменивший его Пий V, потом на престоле оказался Григорий XIII, а каким будет новый календарь, оставалось неизвестным.

Между тем проект во всех отношениях замечательно простой уже разработал врач Алоизий Лильо, живший в итальянском городе Перудже, профессор медицины в местном университете. Чтобы остановить «движение» календаря, он предлагал попросту выбросить накопившиеся со времен Юлия Цезаря лишние дни, а потом считать високосными те года, которые делятся на 4 и не делятся на 100. Лильо закончил свои вычисления в 1576 году, но представить проект папской комиссии он не успел из-за своей смерти. Бумаги ученого повез в Рим его брат. Редко бывает, чтобы даже самый замечательный проект проходил через комиссии без замечаний: каждый из заседающих считает, что он не глупее автора, и вовсю стремится это продемонстрировать. Но проект Лильо оказался столь безукоризненно выполненным, что был принят без единой поправки.

Папа Григорий XIII утвердил решение комиссии, издав соответствующую буллу. По ней всем христианам повелевалось считать 5 октября 1582 года не пятым, а сразу 15 октября.

Сократили 10 дней, а один день ошибки, как уже сказано, набегает за 128 лет. 1582-128 × 10 = 302; стало быть, действующий юлианский календарь применялся с 302 года, – вот вам и Юлий Цезарь. Напомним, что историки приписали IV веку Никейский собор.

Так весеннее равноденствие вновь было возвращено на 21 марта. Чтобы избежать новой ошибки, было решено в каждые 400 лет выбрасывать из счета 3 дня, и вместо 100 високосных дней на каждые 400 лет в старом календаре в новом их стало только 97. Из числа високосных были исключены те вековые годы (годы с двумя нулями на конце), число сотен которых не делится без остатка на 4. Такими годами, в частности, являлись: 1700, 1800 и 1900.

Исправленный календарь получил название григорианского календаря, или «нового стиля» (в отличие от юлианского, за которым укрепилось название «старого стиля»). Средняя длина года в нем превосходит продолжительность тропического года всего на 26 секунд, что приводит к ошибке в одни сутки лишь за 3280 лет.

Протестантские государства долго отказывались одобрить предложение, исходившее от папы. Дания, Голландия и Швейцария только в 1699 году решили ввести у себя исправленный календарь и в 1700 году перескочили с 18 февраля на 1 марта. Англия ввела у себя новый календарь в 1752 году, Шотландия и Швеция – в 1753-м.

Хронология

Календарь на один год – это, конечно, важно, но есть еще такая вещь, как хронология, счет лет, возникший гораздо позже календаря. «Сконцентрированная история», как ее иногда называют. И в самом деле, разве мало говорят воображению человека, хорошо знакомого с историей, сухие даты: 1914, 1917, 1941, 1945?

Но эти даты становятся осмысленными только тогда, когда ясно, от какой точки они отсчитываются. Эти точки называются календарными эрами. Последовательный счет лет во всех системах календаря ведется от какого-либо исторического или легендарного события – начальной эры. В большинстве стран мира применяется так называемое Христово летосчисление, впервые предложенное в 525 году римским монахом Дионисием Малым; начальной эрой в нем служит «Рождество Христово», сокращенно – Р. Х., а в России ее обозначают «н. э.», что значит «наша эра» (или «новая эра»).

Но тогда, когда жил Дионисий, его «открытие» прошло незамеченным. Вплоть до 1431 года все энциклики папы римского датируются от Сотворения мира. От Сотворения мира вели счет годам и в России, вернее от сотворения Адама, которое (в соответствии с постановлением Никейского собора) произошло 1 марта 1 года творения, в пятницу. 1492 год был, например, 7000 годом от Сотворения мира. Он должен был начинаться в марте, но царь Иван III перенес новогодие на 1 сентября.

Люди считают время так, как им нужно, и не применяют иные системы счета не потому, что не умеют, а потому, что нужды в переменах не видят. А в чем же заключается практический смысл хронологии? В отношениях – хозяйственных и политических. Внутри отдельной семьи, между семьями внутри общины, между общинами внутри государства и между государствами.

Хронология возникает только с образованием государства. И хронология эта была вовсе не привычным нам теперь последовательным счетом лет. Восшествие «к кормилу власти» очередного правителя было весьма торжественной датой, немудрено, что она и становилась «точкой отсчета». Так хронология от Рождества Христова, принятая лишь в XV веке, сыграла роль единой шкалы, на базе которой религиозные ученые начали объединять факты из истории разных народов планеты в общую историю цивилизации.

Как и астрономия, астрология изучала положение небесных светил, хотя прежде всего ее интересовали такие устрашающие с точки зрения средневекового человека явления, как солнечные и лунные затмения, появление ярких комет, вспышки новых звезд, необычные сочетания планет. Астрологи должны были предугадывать, предвестием каких событий эти явления окажутся в жизни государств и отдельных лиц, ведь от того или иного расположения звезд зависят земные события, судьбы, исход предпринимаемых дел.

Основным способом предсказания будущего было составление гороскопов, таблиц взаимного расположения планет и звезд на определенный момент времени. Это можно было делать только после выявления места небесных светил в зодиаке и на горизонте и измерения расстояния между ними. Значит, астрологу необходимо было вести непрерывные наблюдения и производить довольно сложные вычисления, то есть он должен был обладать запасом знаний по астрономии и геометрии и уметь пользоваться астролябией. Таким образом, астрология вела вполне научные исследования.

Астролог Птолемей

Клавдий Птолемей – самый известный астроном древности, создатель «Альмагеста», труда, надолго определившего взгляды человечества на структуру Вселенной. Он автор множества произведений: «О появлении неподвижных звезд и собрание предсказаний», «О планетарной гипотезе», «Таблица царств» (хронология древних царств), «О гармонии» в трех книгах, «Об аналеммах», «Планисфера», «Оптика» в пяти книгах (в этом случае авторство Птоломея подвергается сомнению даже официальной историей), «География», «Готовые (астрономические) таблицы», «Схема и правила пользования готовыми таблицами», «О господствующих критериях».

Но, оказывается, он вскоре после «Альмагеста» написал книгу по астрологии – «Тетрабиблос», что значит «Четырехкнижие»; другое название труда – «Математический трактат в четырех книгах». Эта работа стала первым систематическим руководством по астрологии. (Свой статус основного пособия по астрологии «Тетрабиблос» утратил только с появлением «Введения в астрологию» Павла Александрийского.) А также Птолемея иногда называют автором сборника афоризмов об астрологии «Карпос, или Центилогиум».

Птолемей ли был автором этих книг, или нет, вопрос не очень ясный. В книгохранилищах Европы есть около 35 рукописных вариантов «Тетрабиблоса», некоторые вроде бы переписаны с птолемеева труда, но ряд рукописей не содержит имени автора. Здесь два варианта: или Птолемей написал этот труд, но некоторые переписчики опускали имя автора, или труд составлен неким анонимом, а некоторые переписчики для авторитетности придали ему имя Птолемей.

Значительно более многочисленными, чем греческие тексты «Тетрабиблоса», были его переводы. Самый старый, арабский, был выполнен Исхаком бен Хусейном в IX веке. Затем последовали латинские переводы Платона Тибуртинуса 1132 года и Платона де Тебальдиса в середине XIII века. Именно латинские переводы позволили европейцам познакомиться с «Тетрабиблосом» до того, как стали доступными первые печатные издания его греческого текста. А первое печатное издание латинского перевода появилось в 1484 году; до этого латинские переводы ходили в списках.

Многие историки науки сомневаются, что автор великого «Альмагеста» мог быть автором руководства по астрологии, поскольку это умаляет его авторитет как ученого. Вот пример типичного переноса современных взглядов на прошлое. Ведь астрология очень долго была вполне пристойной и уважаемой наукой, а не «научным заблуждением». Во времена эллинизма принципиальная возможность астрологических предсказаний ни у кого не вызывала сомнений, в нее верили все, а случавшиеся ошибки относили на счет неумения составителя предсказания или несовершенства используемой методики. Очень часто астрология была неотделима от таких наук, как медицина, химия, этнография, минералогия и ботаника.

Не утратила своего значения астрология и в более позднее время: Тихо Браге, Коперник, Кеплер, Региомонтан, Галилей, Лейбниц (список легко продолжить) либо сами занимались составлением гороскопов, либо пытались подвести под астрологию научное обоснование. Так что и в это время многие «светлые умы» не чурались ее.

Астрология в Византии

Человеку всегда хочется быть подготовленным к различным неприятностям, которые ожидают в будущем. Чтобы избежать несчастья, нужно посоветоваться со знающими людьми. Издревле жрецы занимались гаданием; астрология – один из способов методического гадания, позволяющего по положению светил предсказать будущее. В византийском обществе к астрологам обращались даже самые образованные люди; Прокопий Кесарийский, Агафий Миринейский и другие сообщают о значительном влиянии астрологов на население империи. Агафий описывает истерию, которая охватила жителей столицы из-за серии землетрясений и пророчеств астрологов, предсказывавших чуть ли не всеобщую гибель.

О широком распространении веры в астрологию свидетельствует огромное количество астрологических текстов, сохранившихся до нашего времени. Особенно большое число таких текстов дошло до нас от ранневизантийского периода: Юлиан Лаодикейский, Гефестион Фиванский, Павел Александрийский, Риторий, Иоанн Лид и другие оставили многочисленные астрологические произведения.

Полагают, что при составлении своих работ они черпали материал из египетской астрологической литературы, гекзаметров Дорофея Сидонского, учебной поэмы в семи книгах Антиоха Афинского, «Четверокнижия» Птолемея, труда Гермеса Трисмегиста о болезнях, возникавших под воздействием звезд, трактата Псевдо-Демокрита «Физика и мистика». Но так ли это? И Гермес и Птолемей могли жить позже своих «учеников», а схожие тексты возникли, поскольку они могли брать у каждого понемногу. Да к тому же сохранившиеся анонимные сочинения по астрологии, по существу, представляют собой варианты одних и тех же текстов. И надо еще учесть, что составители таблиц, дабы не вступать в конфликт с церковью, заменяли имена богов, подозрительные выражения, применяли криптографию, избегали говорить о судьбе.

Отношение к астрологии в византийском обществе было двойственным. Церковь была настроена к ней враждебно, поскольку доктрина астрологов противоречила христианскому вероучению о самоопределении души, о свободе воли и воздаяния за добродетели и пороки после смерти.

Византийцы же в массе своей продолжали верить в предсказания, хотя церковь и некоторые императоры, усматривая в астрологии покушение на авторитет религии, вели с нею борьбу. Но многие монархи держали при своих дворах астрологов. К ним во всех важных случаях обращались за советом.

Михаил V Калафат, задумав удалить из дворца усыновившую его императрицу Зою, обратился к астрологам, чтобы выяснить, благоприятствует ли время задуманному мероприятию. Уважал астрологов Константин IX Мономах. Он и сам следил за движением звезд и пытался определять по ним свою судьбу. К астрологам в критических обстоятельствах обращался Михаил VII.

А вот Алексей I Комнин объяснял небесные явления естественными причинами, относился к астрологам враждебно и даже изгнал их из столицы. Однако когда на небе появилась огромная комета, которую в народе считали вестником каких-то новых, необычайных событий, он был вынужден обратиться за разъяснениями подобного явления к сведущим людям, а именно к эпарху города Василию, довольно хорошо разбиравшемуся в учении астрологов.

В своей «Истории» Никита Хониат пишет, что Мануил I все слова астрологов принимал за изречения оракулов. В послании, направленном монаху монастыря Пантократора, Мануил Комнин упрекает его в ограниченности и необразованности и воздает хвалу верующему в звезды, стараясь в то же время согласовать астрологию с христианским вероучением.

С огромным доверием относились к астрологии и василевсы из династии Ангелов. По рассказу Никиты Хониата, Алексей III Ангел при неблагоприятном положении звезд даже отказывался от переезда из Большого дворца во Влахернский. Как подчеркивает историк, византийские императоры и шага не делали, не посоветовавшись с астрологами о положении звезд.

Представители ученой элиты, отвергая астрологию в принципе, нередко в конкретных случаях верили в небесные предзнаменования и в их влияние на жизнь людей.

С большим увлечением занимался астрологией выдающийся византийский ученый Лев Математик. Он вел постоянные наблюдения за движением небесных светил, стараясь по ним предугадать будущее. В состав его библиотеки наряду с научными трактатами была включена и книга Павла Александрийского «Введение в астрологию», которую использовали в качестве учебного пособия. В двух написанных им гекзаметрах Лев Математик восхваляет Павла Александрийского как знатока звезд и указывает, что именно он помог ему овладеть тайнами искусства предсказания.

Надо отметить, астрология давала в ряде случаев бесспорные результаты. По сообщению хронистов, с помощью своих знаний в этой области Лев Математик сумел предотвратить голод в Фессалонике, посоветовав его жителям произвести посев в определенный строго указанный им момент, что позволило вырастить обильный урожай. Предупреждал он и кесаря Варду об угрожавшей ему смерти, предостерегая его от участия в походе на Крит вместе с Михаилом III и Василием, так как роковые, зловещие знамения, наблюдаемые накануне, будто бы предрекают ему кончину. Прихожан, находящихся в церкви Богородицы, называемой Сигмой, Лев Математик предупреждал об опасности погибнуть при землетрясении, происшедшем в столице на третьем году царствования Василия I.

В некоторых манускриптах Лев Математик назван автором ряда астрологических работ о движении Луны и сейсмологии. Но вообще о его работах, посвященных астрологии, известно очень мало.

Михаил Пселл не признавал влияния местоположения и сочетания светил на ход дел в подлунном мире, однако полагал, что они воздействуют на погоду. Его современник Михаил Атталиат называл астрологов обманщиками. Как суетное учение и новейшее изобретение определяет астрологию и Анна Комнина, изучавшая ее, чтобы со знанием дела обличать тех, кто ею занимается. Свою судьбу она не хотела связывать с движением звезд.

В XII веке Иоанн Каматир составил две астрологические поэмы: «О круге зодиака» и «Введение в астрономию», посвященные императору Мануилу I. Материал для работы автор заимствовал главным образом из произведений Клавдия Птолемея, которого называет «премудрым и прекрасным». Он также использовал сочинения Гефестиона Фиванского, Ритория, Иоанна Лида.

В то время как геометрия находилась в полном пренебрежении мудрецов, ибо имела меньшее практическое значение, чем арифметика, да и сама по себе не была так тщательно обработана, – астрономия привлекала значительное внимание и служила предметом серьезных научных исследований. Разработка ее бесспорно достигла больших успехов, особенно в XV столетии. И вера в астрологию обусловливала прогресс в изучении астрономии.

От астрологии к астрономии

В целях разрешения специальной задачи составления гороскопа придумывались самые различные фантастические комбинации, однако главным в работе была достоверность в определении положения светил, так что основная проблема астрологии по сути дела должна быть отнесена к разряду научных. Она заключалась в определении относительного положения небесных светил, звезд и планет для какого-нибудь прошлого момента времени, например для момента рождения того человека, будущность которого нужно предсказать. В чем же отличие от астрономии? В том, что астрономия – средство предвидения будущих небесных явлений. А ведь разницы в расчетах нет. Конечно, мы теперь смотрим на астрологию иными глазами. Для нас она – некое мракобесие, и только. Но ведь именно она дала науке методику!

Само слово астрономия греческое и означает – звездный закон.

Астрология распространилась в странах, подпавших под греческое влияние. Она довольно быстро проникла в различные философские школы и моментально была усвоена преподавателями астрономии. «Тетробиблос» Птолемея был более популярен, чем его «Альмагест». Христианство оказалось не в состоянии противостоять этим верованиям. И это хорошо, так как способствовало изучению математики, ибо астрология нуждалась в астрономии, а эта последняя не могла обходиться без геометрии и арифметики.

У арабов ученые пользовались покровительством халифов и вельмож только потому, что от них ожидали предсказаний будущего, основанных на изучении движения небесных светил. После того варварского периода, когда главную цель астрономии составляло определение времени Пасхи, на латинском Западе стало обнаруживаться аналогичное влияние астрологии. Однако там это влияние распространялось не так быстро и явно, потому что находило менее благоприятную для себя почву, ведь западным ученым приходилось тщательно оберегать себя от ужасного обвинения в еретических заблуждениях, от которого не избавился после своей смерти даже такой человек, как Герберт (папа Сильвестр II).

Эллинистическая астрономия

Звезды, как бы прикрепленные к небесному своду и вместе с ним совершающие суточное вращение, практически не меняя взаимного расположения, издревле считались неподвижными. В их неправильных группах пытались найти сходство с животными, мифологическими персонажами, предметами домашнего обихода. Так появилось деление звездного неба на созвездия, различные у разных народов. Но, кроме таких неподвижных звезд, наблюдались семь подвижных светил: Солнце, Луна и 5 планет, которым сегодня присвоены имена римских божеств – Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. В честь Солнца, Луны и 5 планет были установлены 7 дней недели, названия которых в ряде языков до сих пор отражают это.

Проследить движение по звездному пути Луны и планет было нетрудно, ведь они видны ночью на фоне окружающих звезд. Установить движение Солнца помогали наблюдения ярких звезд, которые появлялись перед восходом Солнца на фоне утренней зари (так называемые гелиакические восходы). Эти наблюдения в сочетании с измерением полуденной высоты Солнца над горизонтом с помощью простейших приспособлений позволили довольно точно определить путь Солнца среди звезд и проследить его движение, совершающееся с годичным периодом по наклонному к экватору большому кругу небесной сферы, названному эклиптикой. Расположенные вдоль него созвездия получили название зодиакальных (от греческого зоо – животное), так как многие из них имеют имена живых существ (Овен, Телец, Рак, Лев и другие).

В Китае звездное небо было подробно изучено и разделено на 122 созвездия, из них 28 зодиакальных. Но у большинства народов было 12 зодиакальных созвездий, и Солнце в течение года проходило каждое созвездие примерно в течение месяца. Луна и планеты также движутся по зодиакальным созвездиям (хотя и могут отходить от эклиптики на несколько угловых градусов в обе стороны).

В то время как движение Солнца и Луны всегда происходит в одном направлении – с запада на восток (прямое движение), движение планет гораздо сложнее и временами совершается в обратном направлении (попятное движение). Причудливое движение планет, не укладывавшееся в простую схему и не подчинявшееся элементарным правилам, казалось, говорило о существовании у них личной воли и способствовало их обожествлению древними.

Появлению теорий движения планет предшествовало основательное развитие геометрии, разработанной в Византии. И здесь мы вынуждены еще раз напомнить то, что уже говорили раньше: хронология человеческой истории недостоверна. В XVI веке некоторым реальным деятелям далекого прошлого были приписаны знания самого этого XVI века, то есть такие знания, которыми они не могли обладать; а сами деятели «оказались» стараниями хронологов в еще более далеком прошлом.

Вот список самых великих космологов древности и выдвигавшихся ими идей.

Какие из этих идей относятся к древности и какова степень этой древности – то есть насколько далеко она отстоит от нас, – тема для следующих исследований. Тут есть о чем подумать. Мы же пока останемся на той точке зрения, что «древние» авторы хронологически относятся ко временам ранней Византийской империи, но некоторые идеи приписаны их именам в XVI веке.

Евдокс Книдский, предшественник Аристотеля, создал теорию гомоцентрических сфер (дошедшую до нас лишь в пересказе Аристотеля), согласно которой каждая планета прикреплена к поверхности полой сферы, равномерно вращающейся внутри другой сферы, тоже вращающейся вокруг оси, не совпадающей с осью вращения первой сферы. В центре этих сфер находится Земля. Для представления сложного движения некоторых планет потребовалось несколько таких концентрических сфер, общее число которых доведено учеником Евдокса Калиппом до пятидесяти пяти.

Позже византийский геометр Аполлоний Пергский упростил эту теорию, заменив вращающиеся сферы кругами, и этим положил основу теории эпициклов, получившую свое завершение в сочинении Птолемея «Альмагест». Принималось, что все небесные светила движутся по окружностям и притом равномерно, а неравномерные движения планет объясняли их одновременным участием в нескольких круговых равномерных движениях, происходящих в разных плоскостях и с разными скоростями. Земля (о шарообразности и вращении которой якобы уже сообщила Пифагорейская школа) оказалась неподвижно покоящейся в центре Вселенной, что соответствовало непосредственному впечатлению от вида звездного неба.

Для практического применения теория эпициклов нуждалась в значениях величин, определяющих периоды обращения планет, взаимные наклоны их орбит, длины дуг попятных движений и т. п., которые можно было получить только из наблюдений, измеряя соответствующие промежутки времени и углы. Для этого были созданы различные приспособления и инструменты, сначала простейшие, такие как гномон, а затем и более сложные – трикветрумы и армиллярные сферы.

Утверждение геоцентрической модели связано прежде всего с именем Аристотеля. Первое высказывание о бесконечности Вселенной и бесчисленности ее миров приписывают Анаксимандру.

Первую гелиоцентрическую модель планетарной системы разработал, говорят, Аристарх Самосский, предвосхитив открытие Коперника. Тем не менее гелиоцентрическая система не имела достаточных основ, то есть попросту не была нужна, а геоцентрическая до такой степени удовлетворяла всех, что Аристарх не нашел сторонников. Поэтому учение его в дальнейшем оказало так мало влияния, что даже Коперник, по-видимому, не имел о нем понятия.

Известность Аристарху доставило определение относительного расстояния Солнца от Земли и Луны, тем более что подобное астрономическое измерение было произведено им первым. Когда Луна кажется с Земли наполовину освещенной, тогда Солнце, Земля и Луна образуют прямоугольный треугольник с вершиной прямого угла на Луне. Аристарх определил угол, образуемый зрительными лучами по отношению к Луне и Солнцу, в 87° и отсюда вывел отношение одного из катетов этого треугольника к гипотенузе, то есть отношение лунного расстояния к солнечному, равным от 1:18 до 1:20. Конечно, этот результат оказался ошибочным; в действительности указанное отношение приблизительно равно 1:400.

Архимед со ссылкой на Аристарха пытался вычислить размеры мира через счет очень больших количеств. Эту идею он изложил в работе «О числе песчинок». Вот введение к этой работе:

«Есть люди, о царь Гелон, которые полагают, что число песчинок бесконечно. Другие не признают их числа бесконечным, но думают, что невозможно указать числа большего, чем их количество. Я со своей стороны постараюсь доказать геометрическим вычислением, на которое ты удостоишь обратить внимание, что между числами, находимыми в книгах Цейксиппа, есть такие, которые превосходят число песчинок, вмещаемых телом не только большим, нежели Земля, но равным по величине всей Вселенной…

Некоторые утверждают, как тебе известно, что окружность Земли приблизительно равна 300 000 стадий. Я иду гораздо дальше и принимаю окружность в 10 раз больше. Подобно большинству астрономов, я предполагаю далее, что земной поперечник больше лунного, а солнечный больше земного. Наконец, я принимаю поперечник Солнца в 30 раз больше поперечника Луны, но не свыше. Именно, Евдокс определяет поперечник Солнца в 9 раз больше лунного, Фидий – в 12 раз, а Аристарх пытается доказать, что он более чем в 18 и менее чем в 20 раз больше. Я старался при помощи инструментов измерить угол, идущий от окружности Солнца к глазу наблюдателя. Измерение это нелегко, потому что нельзя в точности определить угла посредством глаз, рук и инструментов».

При помощи своего метода, который он описывает весьма подробно, Архимед находит, что видимая величина Солнца меньше 1/655 и больше 1/800 части круга зодиака. На основании этих измерений и предыдущих допущений он приходит к выводу, что расстояние Солнца от Земли не может быть больше 10 000 земных радиусов, а поперечник сферы неподвижных звезд не больше 10 000 000 000 стадий. Число песчинок, которое наполнило бы такую Вселенную, выражается у него в конце концов числом, состоящим, по нашему счислению, из 1 с 63 нулями. Хотя Архимед полагал, что все принятые им размеры несравненно больше действительных, но на самом деле расстояние Солнца он определил на 2/5 меньше действительного, так как отношение солнечного поперечника к лунному равно не 30:1, а приблизительно 400:1. В упрек этого ему нельзя ставить. Даже у Кеплера расстояние между Солнцем и Землей меньше, чем у Архимеда.

Эратосфен – современник Архимеда. Он стал первым выдающимся географом древности и вместе с тем астрономом и филологом. Из многочисленных сочинений Эратосфена для нас наиболее интересна «География» в трех книгах, вторая из которых содержит учение о поясах, о возможности кругосветного плавания и, кроме того, отчет о знаменитом измерении земной окружности, содержащий первое в истории изложение самого способа измерения.

Существовало наблюдение, что в начале лета в Сиене, в верхнем Египте, бывает вполне освещено солнечным светом дно глубокого колодца. Солнце находилось, стало быть, в этот момент в зените над Сиеной, тогда как в Александрии оно отклонялось от зенита на 1/50 окружности круга. Эратосфен полагал, что Александрия лежит прямо на север от Сиены, и отсюда заключил, что расстояние между обоими городами равно 1/50 земного меридиана. А так как путешественники считали это расстояние равным 5 000 стадий, то Эратосфен определил земную окружность в 250 000 стадий. К сожалению, длина стадий нам в точности неизвестна.

Гиппарх, уроженец Никеи, руководил школой в Александрии. Вместе с Аристархом и Птолемеем он составил блестящую тройку византийских астрономов. Многие ставят его даже выше Птолемея, называя систему последнего лишь искусным переложением трудов Гиппарха. Для объяснения неравномерности движения планет Гиппарх выдвинул Землю на некоторое расстояние из центра планетных путей и принял последние за эксцентрические круги.

Далее, он определил расстояние Земли от центра солнечного пути (эксцентриситет) в 1/24 радиуса и определил также положение земного приближения и удаления, что дало ему возможность вычислить солнечные таблицы. При сравнении своих наблюдений летнего солнцестояния с наблюдениями Аристарха Гиппарх определил длину года в 365 дней, 5 часов и 55 минут вместо 365 1/2 дней. При помощи эксцентрического пути Луны ему удалось также объяснить главнейшую неравномерность лунного движения и по вычислению элементов этого пути составить лунные таблицы. Параллаксы Солнца и Луны (углы, под которыми виден земной радиус с этих светил) он определил в 3 и 57 и из этого вычислил относительные расстояния их от Земли в 1200 и 59 земных радиусов, – второе довольно верно; первое же в 20 раз меньше действительного.

При сравнении своих наблюдений с более древними Гиппарх нашел, что одна звезда в Деве за 150-летний период времени изменила свою долготу на 2°, и далее заметил, что такое перемещение одинаково свойственно всем неподвижным звездам и что оно объясняется движением экваториального полюса вокруг полюса эклиптики. Для установления так называемого предварения равноденствий Гиппарх должен был произвести множество определений места неподвижных звезд. В звездном каталоге Гиппарха, которым впоследствии воспользовался Птолемей, действительно указано место более 1000 неподвижных звезд.

Гиппарх сперва наблюдал прямые восхождения и склонения светила и превращал их в долготы и широты: это значит, что он положил основания сферической тригонометрии. Но так как тогда надо было производить долгие и тяжелые вычисления, он придумал снаряд (астролябию), посредством которого мог уже прямо определять долготы и широты.

Историки науки ставят Гиппарху в упрек, что он вернулся к видимому движению Солнца и вновь «обрек» Землю на неподвижность. Не следует, однако, забывать, что при тогдашнем положении науки его теория была единственной надежной и вполне удовлетворительной. А кстати, почти все сочинения Гиппарха погибли, и о них мы знаем только из трудов Птолемея и других древних. Чьи труды, к сожалению, тоже известны лишь в поздних копиях.

Посидоний, родом из Сирии, учившийся философии в Родосе, предпринял вторичное градусное измерение по способу Эратосфена. Он заметил, что звезда Каноп в созвездии Корабль Аргонавтов касается горизонта в Родосе в то самое время, когда в Александрии она находится на 1/48 окружности круга над горизонтом. А так как расстояние между обоими городами считали в 5000 стадий, то он вычислил, что окружность Земли равна 210 000 стадий. Позднее он принял расстояние между Родосом и Александрией равным 3750 стадий и, внеся соответственную поправку, получил 180 000 для земной окружности – результат, который Птолемей приводит в своей «Географии», не указывая источника. Второе определение отличается не большей точностью, чем первое, оно настолько же меньше действительного, насколько первое больше него.

Египтянин Созиген занимался проблемой календаря. Считается, что именно он придумал юлианское счисление. Он делит год на 11 месяцев попеременно в 30 и 31 день, плюс 1 месяц в 28 дней, к которому каждые 4 года прибавляется один лишний день. Длина года оказывается равной в среднем 365 ¹/₄ дней, что хуже определения Гиппарха, но лучше для составления календаря.

Считается, что Птолемей был смелее Гиппарха и, владея геометрическими знаниями своего времени, вообразил, что можно уже решиться на предположение об устройстве солнечного мира, и составил книгу, которая для всего Востока, а потом и для Запада стала самой авторитетной книгой по астрономии.

Неизвестно ни места, ни времени его рождения, ни подробностей его жизни. Некоторые писатели, основываясь на сходстве имен, утверждали, что он принадлежал к царственному роду Птолемеев, но скрывал знаменитость своего происхождения, желая прославиться своей ученостью, и потому провел всю жизнь в созерцании неба в одном из отделений египетского храма в Канопе. Главное свое сочинение Птолемей скромно назвал «Великое математическое построение по астрономии в 13 книгах». Ее сокращенное название было «Мэгистэ» (величайший, по-гречески). Арабские переводчики превратили его в «Альмагест», и это название осталось навсегда.

«Альмагест» пользовался на Востоке столь великим уважением, что победоносные халифы, заключая мир с византийскими императорами, требовали списки птолемеева творения.

Много позже Кеплер, увидев, как трудно согласовать выводы Птолемея с новейшими наблюдениями, не смог посягнуть на величие александрийского астронома и предположил, что за время, прошедшее от написания этого труда, произошли на небе значительные перемены. Но Галлей, Лемонье, Лаланд и Деламбр не были так снисходительны. Они обвиняли Птолемея в подделках наблюдений Гиппарха, в присвоении некоторых из них и в утайке тех, которые не согласовались с его теорией. С этого начались споры между первоклассными учеными, кончившиеся тем, что древняя слава Птолемея много убавилась, и первенство перешло к Гиппарху.

Византийская астрономия

Главным для византийцев, после работ Птолемея, было изучение, издание и комментирование трактатов предшествующих ученых. Для чего? Чтобы применять это знание на практике, прежде всего в сельском хозяйстве и мореплавании, а также для нужд астрологии. В эти времена греческие слова «астрономия» и «астрология» были почти синонимами, а то, что мы ныне понимаем под астрологией, называли «прогностикой».

Наиболее замечательным достижением в области практического использования астрономических знаний было усовершенствование Синесием Киренским, епископом Птолемаиды, астролябии – угломерного прибора, служившего для определения астрономической широты и долготы. Небесная сфера была им построена по данным Клавдия Птолемея и описана в «Слове о подаренной астролябии».

Феон Александрийский составил толкование к сочинениям астронома Евдокса и к «Альмагесту» Птолемея. Труды Птолемея комментировал и Папп Александрийский. Прокл Диадох оставил после себя не только труды по философии и математике, но и трактат по астрономии, где дал критический обзор исследований о движении небесных светил. По эстетическим и теологическим соображениям Прокл отверг теорию эпициклов Птолемея, но не принял и точку зрения Аристарха Самосского, высказавшего мысль о вращении Земли вокруг Солнца.

Иоанн Филопон, известный византийский математик, подготовил краткий очерк о построении и использовании астролябии. В отличие от астролябии Синесия Киренского, Иоанн Филопон создал прибор, по которому могли определять время даже ночью.

Стефан Александрийский (VI–VII века), приглашенный в Константинополь из Египта для преподавания философии и предметов квадривиума, составил комментарий к астрономическим таблицам Феона «Объяснение метода удобных таблиц Феона посредством индивидуальных приемов».

Помимо указанных трудов, принадлежавших перу известных византийских авторов, до нас дошло большое число анонимных статей по астрономии.

Астрономия была одним из предметов квадривиума, которые преподавали в школах. В IX веке в Константинопольском училище курс астрономии вел помощник Льва Математика. Константин VII, проявлявший большой интерес к наукам, поощрял занимающихся астрономией. При Константине IX ее преподавал Михаил Пселл. От IX века сохранились три копии «Альмагеста» Птолемея, который считался самой удобной для обучения книгой. Одна из них (ватиканская) была собственностью Льва Математика; на одном из листов есть запись: «Книга самого сведущего в астрономии Льва».

Новый расцвет наблюдается в царствование Мануила I Комнина, который весьма интересовался астрономией и астрологией. О преподавании астрономии свидетельствуют и сохранившиеся до наших дней школьные руководства, подготовленные виднейшими византийскими учеными для облегчения понимания сложных вопросов устройства мироздания.

От конца XI – начала XII века до нас дошел анонимный трактат, названный его первым исследователем «Учебником космологии и географии». В нем наряду с другими вопросами много места отведено обсуждению кардинальных проблем средневековой астрономии, таких, как формы и размеры Вселенной, природа небесных тел, количество сфер неба, форма, размеры и местоположение Земли. Автор учебника придерживается геоцентрической системы мира. Он отвергал теорию о существовании множества миров. Учебник был весьма популярен в Византии и сохранился в большом числе манускриптов, написанных в основном в XV веке.

Взгляды византийцев на строение Вселенной формировались под воздействием, с одной стороны, эллинских теорий, а с другой – библейских воззрений. При этом образованная элита, как правило, придерживалась первых концепций о форме Земли, признавая ее шарообразной, а народные массы разделяли взгляды Священного Писания, согласно которым Земля имела форму диска, а небо – полусферы. Виднейший византийский ученый, патриарх Фотий называл «нелепостями» утверждения Косьмы Индикоплова, который рассматривал Землю как прямоугольный параллелепипед, на краях которого покоится небесный купол. Сам Фотий был на стороне тех, кто отстаивал учение о сферичности Земли и неба. Эта доктрина была воспринята и Иоанном Дамаскином.

Михаил Пселл был убежденным сторонником геоцентрической системы. Характеристику структуры мироздания он начинает с рассказа о небе, затем переходит к неподвижным звездам и зодиакальным созвездиям, к сферам планет, Луны, затем к областям огня, воздуха, воды и земли. Описывает Михаил Пселл и природу небесных тел. Следуя за Аристотелем, излагает учение об эфире, считая, что в небесных сферах преобладает воздушное начало, а в звездах – огненное. Тепловое излучение Солнца он объясняет не тем, что оно является раскаленным, а огненными испарениями, которые возникают вокруг него при движении. Из этих испарений образуются кометы, материя которых аналогична материи Млечного Пути.

Указывает Михаил Пселл и приближенные периоды обращения планет, которые в соответствии с пифагорейской теорией музыкально-математической гармонии космоса соотносятся как октавы, квинты и кварты. Определяет он и окружность Солнца, Луны и Земли и приводит их соотношение. Эти данные, по его словам, он приводит «согласно опытнейшему в астрономии Аристарху».

Близка к естественно-научным трудам Михаила Пселла по взглядам на устройство Вселенной работа Симеона Сифа «Общий обзор начал естествознания». Эта работа была найдена в составе манускрипта, хранившегося в библиотеке Святоградского подворья в Стамбуле; научное издание осуществлено в 1939 году.

Свою работу Симеон Сиф начинает с описания сферической формы Земли. Рассматривая проблему движения небесных тел, Сиф отвергает тезис о вращении звезд вокруг своей собственной оси и принимает положение, что они движутся за Солнцем, которое является как бы их небесным вождем по велению Бога. Особо он подчеркивает, что при движении Солнца возникают вокруг него испарения, которые являются источником зарождения комет. В движении небесных светил Сиф усматривает физический, а не психический характер; основываясь на этом, как и Иоанн Дамаскин, отрицает теорию эллинских мыслителей об одушевленности небесных светил. Вопрос о природе неба и звезд разрабатывает на основании концепций Платона и Аристотеля. О причине света звезд Симеон Сиф не высказывается определенно, приводя две точки зрения: или они заимствуют свой свет от Солнца, или имеют свой свет.

Особо следует отметить, что материал трактата Симеона Сифа свидетельствует о знании им прецессии движения точки равноденствия на эклиптике, правда, в неточном масштабе одного градуса в течение 30 лет.

Интересные, отличающиеся оригинальностью сведения по астрономии содержатся в космографическом трактате Евстратия Никейского (ок. 1050–1120). Он был учеником Иоанна Итала, автором ряда богословских произведений, приближенным советником Алексея I Комнина и даже официальным теологом при императоре. Анна Комнина с большой похвалой отзывается о нем, называя его «мужем, умудренным в божественных и светских науках, превосходящим в искусстве диалектики стоиков и академиков».

По своему содержанию и кругу разбираемых проблем работа Евстратия Никейского обнаруживает поразительное сходство с уже упомянутым анонимным «Учебником по космологии и географии». В ней идет речь о движении небесных светил, о числе небесных сводов (их, как и в учебнике, насчитывается 9), о планетах и зодиакальных созвездиях. Говорится об атмосферных явлениях, даны объяснения происхождению дождя, снега, града, грома, молнии.

И о положении Земли Евстратий Никейский высказывает точку зрения, аналогичную утверждению, приведенному в учебнике: Земля расположена в центре Вселенной в подвешенном состоянии. Ее поддерживают божественный промысел и образуемые вращательными движениями звезд потоки ветра, которые сжимают Землю и препятствуют разъединению ее частей. Расстояние от Земли до неба в обоих произведениях определенно одинаково, оно равно 27 375 000 стадий. Земля и вся Вселенная представлена в них в форме яйца. Евстратий Никейский, как и названные выше византийские ученые, является сторонником геоцентрической системы мира.

Однако из речи, произнесенной Михаилом Италиком в 1143 году при коронации Мануила I Комнина, следует, что по крайней мере в это время знали не только геоцентрическую систему Клавдия Птолемея, но и гелиоцентрическую Аристарха Самосского. В этой речи Михаил Италик сравнивает императора с Солнцем, расположенным, по его мнению, в центре Вселенной.

Идея европоцентризма настолько глубоко сидит в сознании историков науки, что они искренне считают, будто в Византию шел поток латиноязычной образованности в результате появления на Балканах францисканцев и доминиканцев, развернувших свою деятельность в захваченном латинянами Константинополе (XIII век). А мы видим, что культура шла как раз из Византии в Западную Европу.

После реставрации империи при Палеологах латинские монахи были выселены из столицы, однако к началу XIV века они вновь там обосновались. Двуязычные представители этих орденов, среди которых были и лица греческого происхождения, играли важную роль в делах, связанных с унией церквей. Но и в это время основной поток знаний шел с Востока на Запад, а не наоборот.

С конца XIII века Константинополь возвращает себе славу культурного центра. Сюда устремляются ученые из бывших провинций империи. Из Гераклеи Понтийской прибыл астроном Никифор Григора (1293–1361). Из итальянской Калабрии – «возмутитель спокойствия» Варлаам (1290–1348), в числе прочего занимавшийся астрономией. Можно говорить о необычайно возросшей интенсивности интеллектуально-духовной деятельности византийцев в XIV–XV веках. Так, из 435 известных нам на протяжении всей истории империи (исключая эллинский период) деятелей византийской культуры на XIV век приходится 91 человек, а на XV – до 200.

О сочинениях Никифора Григоры скажем подробнее, ведь это – памятник неприятия византийцами западной культуры. Так, например, Григора представляет Варлаама Калабрийского как невежду в астрономии, да и вообще выставляет его в карикатурном виде, хотя Варлаам считается автором двух трактатов о солнечных затмениях. Тут была и личная причина: именно в этих своих трактатах Варлаам указал на путаницу в добавлениях, сделанных Григорой к «Гармонии» Птолемея. Нам это важно, поскольку на самом деле «Гармония» Птолемея была незавершенной, и Григора просто дописал за «древнего грека» главы 14–15 в Третьей книге. Возможно, таким образом и была создана большая часть наследия великих эллинов.

Григоре принадлежат также два сочинения об астролябии. В одном из них он излагает способ конструирования астролябии, в другом, написанном несколько позднее, говорит о ее практическом применении и расчетах. Трудно сказать, занимался ли сам Григора астрономическими наблюдениями. И Григора, и Варлаам были крупнейшими знатоками птолемеевской астрономии и использовали свои познания главным образом в полемике и ради престижа.

Определенный интерес представляет и календарная реформа, предложенная Григорой. Проблемы хронологии и определения даты Пасхи всегда были важны для византийцев. Юлианский календарь, лежавший в основе литургического, постепенно опережал весеннее равноденствие. Пасха сдвигалась к лету, грозя нарушить традиционную весеннюю датировку. Предложенная Григорой календарная реформа, основанная на точных астрономических расчетах, должна была устранить этот недостаток. Он предвосхитил знаменитую григорианскую реформу, проведенную более чем через 200 лет папой Григорием XII, но в Византии она не была реализована.

В конце XIII века в византийской астрономической литературе появляется новое направление, связавшее ее через Трапезунд с арабской астрономией. Начало было положено Григорием Хиониадом, врачом и астрономом, побывавшим в середине 80-х годов в Тебризе и привезшим оттуда арабские астрономические рукописи.

Около 1347 года сочинения Хиониада комментировал Георгий Хрисококк. Техническая терминология его сочинений определенно указывает на элементы восточного происхождения, восходящие к персидскому оригиналу. Эта терминология широко распространилась и стала со временем необходимой составной частью греческих астрономических сочинений, число которых значительно возросло в палеологовский период. Появились и монументальные труды синтетического характера – такие, как «Астрономическое трехкнижие» Феодора Мелитениота, главы патриаршей школы. Автор использовал в своем сочинении как труды, основанные на традиционной системе астрономии Птолемея и Феона, так и переведенные сочинения персидских астрономов, подчеркивая приоритет греков, ибо восточная астрономия вышла из птолемеевской системы.

Астрономией занимался Исаак Аргир, ученик Никифора Григоры. Иоанн Хортасмен, начинавший как простой писец, перешел к комментированию астрономических сочинений. Исидор, митрополит киевский (позже кардинал римской церкви), редактировал сочинение Абу Машара, известного астронома IX века, и был обладателем многих астрономических сочинений, часть из которых переписывал сам. Были и многочисленные читатели этих сочинений: их анонимные примечания, исправления, пометы, оставленные на полях кодексов, свидетельствуют не только об интересе к предмету, но и о понимании его.

Астрономия, как и математика, иллюстрирует восприимчивость византийцев к научным достижениям других народов – черта, весьма примечательная для палеологовского времени. Наряду с персидскими в тот период распространяются переводы еврейских астрономических трудов: таблицами Иммануила Бонфиса из Тараскона пользовались Георгий Хрисококк и Матфей Камариот, таблицами Якова бен Давида – Марк Евгеник.

В целом можно сказать, что византийцы были не хуже и не лучше остальных людей планеты, а в науках шли впереди многих. Но историки продолжают твердить, что Византия – страна эпигонов, неспособных на выдвижение самостоятельных мыслей. Например, С. Н. Гукова в сборнике «Культура Византии», явно находясь в плену стандартных представлений, сообщает:

«Однако в астрономических исследованиях византийцы проявили, вероятно, не больше оригинальности, чем в математике. Занимаясь главным образом компиляцией и комментированием, они не вышли за границы, очерченные авторитетом Птолемея, хотя Григора, как и Варлаам, делали поправки к его расчетам».

Интересно, а что же они должны были сделать? Состояние техники не давало возможности получать новые данные, способные радикально изменить ситуацию в астрономии того времени. Уже достаточно того, что они дали миру труды Птолемея, которые формировались достаточно долго и были переданы другим народам.

Историки, конечно, находят психологические объяснения найденной ими же самими «консервативности мышления» византийцев. Одну из причин А. Тион видит в национальной гордости: «Византийцы сознавали себя обладателями знаний греческой древности, и Птолемей был их астрономом – ничто не могло с ним сравниться, и им нечему было учиться у варваров».

Однако известно о широком распространении в Византии переводов научных сочинений, что свидетельствует: византийцы не пренебрегали чужеземной мудростью и сами думать умели.

Арабская астрономия

Аль-Мамун (813–832), второй сын Харун-Ар-Рашида, получил свое образование у христианского врача Мезуа и не только был любителем просвещения, но и деятельным ученым, по крайней мере в астрономии. Он основал школы и библиотеки во всех значительных городах своего государства и, чтобы открыть к ним свободный доступ грекоязычной науке, поставил одним из главных условий мира с побежденным византийским императором Михаилом III выдачу значительного числа греческих сочинений. Он распорядился перевести Птолемея с греческого на арабский язык. Он собрал в Багдаде ученых всех верований и великолепно содержал их.

По его желанию арабы предприняли новое градусное измерение. Две партии ученых измерили в Тадморской равнине (Месопотамия) градус меридиана, одни к югу, другие к северу (вероятно числом шагов). Обе партии определили пройденное ими расстояние в 57 арабских миль. Халиф послал затем других астрономов в пустыню Синджар для определения еще одного градуса. Они определили его в 56 ¹/₄ мили, вследствие чего приблизительная величина была выведена в 56 ²/₃ арабских миль. Сравнительно с первым градусным измерением Эратосфена ошибка уменьшилась.

Величайшим астрономом арабов был арабский принц Аль-Баттани (850–929), известный у латинских переводчиков как Albategnius. Он родился в Баттане, в Месопотамии, и был в Антиохии наместником халифа. Науками занимался с успехом, но после него осталось только одно сочинение о небесных явлениях, да и то дошло до нас в переводе такого человека, который, говорят, не знал ни латинского языка, ни астрономии.

Что касается практической астрономии, говорят, что Аль-Баттани наблюдал четыре затмения. Наклонение эклиптики к экватору нашел равным 23°35 41". Определял время равноденствий и год вывел в 365 дней 5 часов 24 секунды, то есть на 2 минуты 26 секунд короче года своих предшественников: этот вывод есть настоящее открытие, потому что он показал перемещение солнечного перигелия. О таком перемещении не думал ни один астроном, и оттого имя Аль-Баттани осталось потомкам. Он точнее определил эксцентриситет солнечного пути и открыл, что место земного приближения к солнцу перемещается.

Будучи замечательным наблюдателем, он во многих отношениях исправил Птолемея. Так, им было замечено, что предварение равноденствий достигает одного градуса в 66 лет (в действительности – в 72 года), а не в 100 лет, как утверждал Птолемей. Уверяют, что Аль-Баттани находил теорию Птолемея для объяснения сложного лунного движения неудовлетворительной, что не заставило его, однако, отречься от «Альмагеста». В настоящее время трудно решить, недоставало ли у него смелости отступить от этой системы вследствие чрезмерного преклонения перед ее творцом, или же при всей способности к наблюдению он не мог предложить свою конструкцию строения мира.

Абу Наср Мансур ибн Али ибн Ирак, выдающийся ученый средневекового Востока, учитель и друг великого ал-Бируни, оставил 25 названий сочинений. Многие из них сохранились в подлинниках, о других можно судить по упоминаниям современников ибн Ирака или ученых более позднего периода.

Он родился в Хорезме, по-видимому, около 961–965 годов. Будучи представителем династии хорезмшахов Иракидов, ибн Ирак перенес много лишений после ее падения в 995 году, но биография его в подробностях неизвестна, даже дата его смерти точно не установлена. Различные источники позволяют предполагать, что он умер между 1034 и 1036 годами. Лишь в трактате ал-Бируни «Книга ключей науки астрономии о том, что происходит на поверхности сферы», написанном в 995–996 годах, дана яркая характеристика человеческих качеств ибн Ирака. Ссылаясь на давнее личное и близкое знакомство со своим учителем, ал-Бируни свидетельствует о его справедливости при решении научных споров, большой скромности, самобытном уме, обширных познаниях и великолепной памяти.

В возникшей дискуссии по поводу приоритета в открытии сферической теоремы синусов ал-Бируни решительно становится на сторону учителя. Он пишет, что знает ибн Ирака с тех пор, как начал заниматься математикой, учился по книгам из его библиотеки и по его трудам, с которыми знакомился в процессе работы автора над ними. Поэтому ему известно, что ибн Ирак никогда не присваивал чужих достижений. По своей скромности он всегда был склонен недооценивать себя в сравнении с другими учеными. Все это не позволяет ему даже допустить мысль о том, что ибн Ирак заимствовал доказательство теоремы синусов у других, выдав его за собственное. Он убежден, что ибн Ирак прав, говоря, что доказал это предложение давно, но обнародовал его только тогда, когда оно потребовалось ему по ходу рассуждения.

Сочинения ибн Ирака пользовались широкой популярностью не только у его современников. Они изучались и цитировались астрономами и математиками более позднего времени, в частности хорезмийским астрономом XII–XIII веков ал-Чагмини. Неоднократно цитирует ибн Ирака также Насир ад-Дин ат-Туси в своем знаменитом «Трактате о полном четырехстороннике».

Труды ибн Ирака посвящены главным образом астрономии. Его основное произведение «Шахский Алмагест» (ал-маджисти аш-шахи), написанное между 997 и 1017 годом и пользовавшееся большим авторитетом у средневековых восточных астрономов, сейчас считается утерянным. Этот труд известен только по цитатам из него, которые приводили ал-Бируни и Насир ад-Дин ат-Туси.

«Трактат о таблице минут» ибн Ирака содержит числовые таблицы для некоторых функций, комбинации которых позволяют получить решение конкретных задач сферической астрономии; в сочинении рассматривается 40 таких задач. Цель автора состояла в доказательстве преимущества, которое дает выбор радиуса основного круга R=1, а не R=60, как было принято со времен Птолемея.

В «Трактате о доказательстве к действию Мухаммада ибн ас-Саббаха» ибн Ирак рассматривает метод, с помощью которого астроном IX века Мухаммад ибн ас-Саббах определял наклонение эклиптики к небесному экватору, указывает его ошибку и разъясняет свой собственный метод решения этой задачи. Несколько астрономических сочинений ибн Ирака посвящено конструкции астролябии и работе с этим инструментом.

В математических трудах ибн Ирака трактуются вопросы, в большинстве своем возникшие в связи с решением задач сферической астрономии. Они относятся прежде всего к тригонометрии, в развитие которой ибн Ирак внес особенно значительный вклад. Наибольшую славу принесли ему комментарии к «Сферике» Менелая. Важно отметить, что греческие рукописи сочинения Менелая погибли, и Европа познакомилась с ним в XII веке благодаря латинскому переводу с арабской версии Х века.

Еще один крупный арабский ученый – Абу-л-Вафа-аль-Буждани (Мухаммед бен-Яхия бен-Исмаиль бен-Алаббас) родился в 939 году в городе Буджань в Хорасане. В двадцать лет переселился в Багдад и жил там до своей смерти в 998 году. Он писал объяснения на Евклида и Диофанта, сочинил трактат об арифметике, занимался астрономическими наблюдениями, исправил таблицы своих предшественников и составил оригинальный «Альмагест», первые главы которого содержат формулы тангенсов и секансов и таблицы тангенсов и котангенсов (он их и ввел) для всей четверти окружности. Абу-л-Вафа, употребляя их в своих тригонометрических вычислениях, упростил весьма сложные и неудобные формулы, потому что в них входили и синусы и косинусы искомых углов. Эти улучшения в тригонометрии несправедливо приписывают Региомонтану, а на самом деле уже за шестьсот лет до него ими пользовались арабы.

Абу-л-Вафа, сравнив свои наблюдения с выводами астронома Аль-Мамуна и с таблицами Птолемея, сделал в теории Луны важную поправку: он ясно показал третье неравенство ее движения, которое Тихо Браге позже назвал вариацией. Таким образом, Абу-л-Вафа опередил Тихо Браге.

После его смерти багдадская математическая школа начала приходить в упадок. Первенство перешло к Каиру, откуда образование распространилось по всей Западной Африке и по Испании.

Эбн-Юнис (Абуль-Гассан бен-Абдеррахман бен-Ахмед бен-Юнис Абдала бен-Муса бен-Мезара бен-Гафез бен-Гиан), родившийся в Египте в середине Х века, принадлежал к древнему роду, вышедшему из Йемена. Отец его, Абу Сайд Абдеррахман, написал историю Египта. Сам он получил блестящее воспитание и доказал, что можно быть в одно время музыкантом, поэтом и математиком.

Он разработал много практических приемов и правил, приближающих арабскую тригонометрию к новейшей употреблением тангенсов, начатым Абу-л-Вафой, и многими другими вспомогательными способами для облегчения вычислений, придуманными в Египте. Еще мы обязаны Эбн-Юнису гномоном со скважиной и важными поправками в греческих таблицах. По этим причинам книга его на всем Востоке заменила птолемеев «Альмагест». Лунно-солнечные таблицы Эбн-Юниса переписаны:

1) персиянами в таблицах Омер-Кейма, в которых показана истинная величина тропического года (1079);

2) греками в «Синтаксисе Хризококка»;

3) в «Таблицах Илханских» Нассир Эддина Тусси и

4) китайцами в астрономии K°-Чу-Кинга.

Таким образом, влияние ученой каирской школы распространилось к западу и возбудило деятельность ученых Магриба и Испании.

Эбн-Юнис умер в Каире в 1008 году.

Астрономия процветала у арабских народов и в Средней Азии вплоть до XV века. Многие крупнейшие ученые наряду с другими науками занимались уточнением астрономических постоянных геоцентрической теории.

Европейская астрономия до XV века

Не подлежит никакому сомнению, что европейские народы заимствовали свои астрономические сведения от арабов. Астролябия, изобретенная византийцами главным образом с целью точного определения времени, была заимствована Европой через арабов в XI столетии. В XII столетии были переведены с арабского несколько астрономических трактатов и «Альмагест».

В XIII веке в Толедо сообщество европейских и мавританских ученых, трудами которых руководил король Кастильский, составило «Альфонсовы таблицы» (1252), – планетные таблицы, заменившие сильно устаревшие птоломеевы расчеты. Тогда же западные астрологи получили для своих вычислений подробные руководства с Востока. Приблизительно тогда же англичанин Сакробоско (Джон Голливуд, умерший в 1256) обнародовал свой «Трактат о планетном круге», в котором были собраны все необходимые для изучения астрономии геометрические сведения; трактат сделался классическим руководством в университетском преподавании.

Альфонс X, король Кастильский (1226–1284) был знаменит своими материальными пожертвованиями в пользу астрономии, а еще более тем, что едва ли не первым понял несообразность птолемеевой системы. Рассказывают, что круги и эпициклы Птолемея надоели ему до того, что он заявил: «Можно было бы создать мир по простейшему плану». Он собрал в Толедо знаменитых астрономов своего времени – христиан, иудеев и мавров, и поручил им исправить арабские астрономические таблицы, сделанные «по Птолемею». Все это не мешало ему твердо верить астрологии.

Как видим, это европейское достижение – «Альфонсовы таблицы» – явилось миру в Испании, населенной прежде всего арабами. Таблицы явились в свет в 1252 году, в тот самый день, в который Альфонс наследовал трон своего отца, а впервые были напечатаны в Венеции в 1483 году.

В XIV столетии работы в области астрономии в Европе практически не проводились. Возможно, это связано с пандемиями чумы этого времени. И тогда и позже суеверные люди считали, что «заразу» приносят кометы и метеориты.

Астрономия XV и XVI веков

В XV веке исследования начались в Германии. Родоначальником знаменитых немецких астрономов был Георг Пеурбах (1432–1461), уроженец маленького верхнеавстрийского городка. Он учился в венском университете (основанном в 1365) под руководством Иоганна Гмунденского и в конце концов стал преемником своего учителя в университете. Пеурбах был превосходным наблюдателем; он занимался преимущественно проверкой данных древних астрономов и исправил прежние переводы «Альмагеста».

Ни телескопов, ни зрительных труб все еще не было.

Пеурбахом написана «Теория планет», которая была принята в качестве руководства для преподавания астрономии; он также положил начало новой тригонометрии. Эту его работу завершил Региомонтан, самостоятельно отыскавший те методы, которые были придуманы арабами, но еще не были известны на Западе.

Иоганн Мюллер, называемый обыкновенно Региомонтаном[30] (1436–1476), был наиболее выдающимся учеником Пеурбаха. Он поступил к Пеурбаху на пятнадцатом году своей жизни, с намерением посвятить себя астрономии, и после смерти учителя занялся осуществлением задачи, которую тому не довелось выполнить. Он изучил греческий язык и перевел на латынь не только «Альмагест», но и много физических сочинений, важнейшие из которых – «Пневматика» Герона, трактаты о музыке и оптике Птолемея и некоторые работы Аристотеля. Перевод сочинения Архимеда (принадлежащий Герхарту Кремонскому) был тоже исправлен им.

В 1471 году Региомонтан поселился в Нюрнберге, где в богатом аристократе Вальтере нашел не только щедрого покровителя наук, но и способного и прилежного ученика. Устроенная ими обоими обсерватория была первой в Западной Европе. Наблюдения, произведенные здесь, дали Региомонтану такую славу, что папа Сикст IV вызвал его в Рим для обсуждения исправления календаря и даже сделал его регенсбургским епископом, но в Риме ему не пришлось долго пожить. Он умер в 1476 году, и работа по улучшению календаря осталась невыполненной еще в течение 100 с лишним лет.

Быстрое распространение сочинений Пеурбаха и Региомонтана и влияние, которое они оказали, можно объяснить только сильным интересом, который возбуждала в то время астрология. Надо заметить, что вплоть до XVIII века астрономы могли добывать себе средства существования, находить покровителей и обеспечивать продажу своих сочинений только потому, что сведения о небесных явлениях считались в то время необходимыми для предугадывания будущей судьбы людей. Если бы эта иллюзия не была повсеместной, то Пеурбах и Региомонтан именно в силу своего умственного превосходства остались бы одинокими и неизвестными.

Сам Региомонтан до того верил астрологии, что в одном из своих сочинений сказал: «Я тружусь единственно для великого искусства». В своих Эфемеридах на 1499 год он определял положения Луны, благоприятные для кровопускания, и объяснял, какие знаки зодиака оказывают влияние на разные части человеческого тела.

Его талантливый ученик Бернгард Вальтер (1430–1504) продолжал проводить наблюдения на Нюрнбергской обсерватории до конца своей жизни. Его сочинения, как и сочинения Региомонтана, были выброшены невежественным душеприказчиком, а драгоценные астрономические инструменты, вновь изобретенные или значительно усовершенствованные, были проданы в лом как старая медь.

Пеурбах, Региомонтан и Вальтер – последние выдающиеся астрономы, умершие с твердою верой в Птолемея. Но, с другой стороны, они же сами своими точными и многочисленными наблюдениями подготовили падение его системы.

Коперник был современником и даже прямым учеником Пеурбаха, но имел перед ним и Региомонтаном преимущество долгой жизни, в течение которой его идеи успели окончательно созреть.

Но прежде чем великая астрономическая революция успела «сдвинуть с места» земной шар, старое учение испытало неожиданное потрясение от важного переворота на самой Земле.

Большинство людей в это время все еще продолжало представлять себе Землю в виде плоского диска, на краях которого вода, воздух и облака смешивались в непроницаемую кашу. Из пяти земных поясов населенным считался только умеренный; под тропиками всякую жизнь должен был прекращать жар, у полюсов – холод. Несбыточность учения об антиподах была доказана отцами церкви, и тот, кто вместе с Аристотелем верил в шаровидность Земли, остерегался высказывать свои убеждения слишком громогласно.

Когда Колумб после 18 лет напрасных поисков поддержки своего великого предприятия явился наконец к испанскому двору, его отправили в саламанкский университет, а там не замедлили основательно ниспровергнуть все его доводы цитатами из Библии и святых отцов. Уверяют, будто там ему не советовали плыть слишком далеко, так как в случае правильности его предположений о шаровидности Земли он встретит на обратном пути такую «гору», на которую ему, пожалуй, не удастся взобраться.

А после того как Колумб действительно открыл новую часть света, вся старая система мира начала распадаться.

Французский врач Ж. Фернель (1528) в своей «Cosmotheoria» описывает градусное измерение, произведенное им в 1525 году. Определив высоту полюса в Париже, он направился к северу и продолжал путь, пока высота не уменьшилась на 1°. С этого места он по прямой линии вернулся обратно в экипаже, к колесам которого был приделан измерительный прибор. Несмотря на произвольную поправку на кривизну пути, Фернель случайно пришел к довольно верному результату. Измерение это представляет интерес только потому, что здесь в первый раз была употреблена точно известная нам единица длины, а не стадий неизвестного размера.

Иероним Фракасторий (1538), врач, философ и поэт, живший в Вероне, высказался против эпициклической теории планетных движений. Изложение его было темным и никого не убедило, но само появление его книги свидетельствует о возрастающем сомнении в верности птолемеевой системы.

В 1543 году в Нюрнберге вышло в свет знаменитое сочинение Николая Коперника «Об обращении небесных кругов».

Николай Коперник

Коперник родился 19 февраля 1473 года в Торне. Воспитывался сначала в Кракове, а потом в Италии, где прожил около девяти лет, изучая математику, юриспруденцию и медицину. Возвратившись в свое отечество, получил должность каноника в Вармии, где и прожил до самой смерти, постигшей его 24 мая 1543 года.

Занятый самыми разнообразными делами, он не прекращал давно задуманной им переработки системы Птолемея. Свое сочинение, начатое еще в 1506 году, он закончил только к 1530-му. Через три года после этого было объявлено о предстоящем выходе книги, однако печатание задержалось и было начато только в 1541 году. Первый экземпляр отпечатанной книги, как гласит предание, был принесен автору, когда он лежал на смертном одре.

Основная идея Коперника: Земля вращается вокруг своей оси и вместе с пятью планетами обращается вокруг Солнца, стоящего неподвижно. Аналогичные взгляды Аристарха Самосского (о котором Коперник мог не знать) излагались в виде гипотезы в некоторых отношениях довольно удобной, но которую никак нельзя было доказать. Даже после Коперника гелиоцентрическая система оставалась гипотезой, пока не были установлены принципы небесной механики, а это было сделано только Ньютоном. Если бы Коперник ограничился поиском аргументов в пользу правдоподобия своей системы, то старания его остались бы такими же бесплодными, как бесплодны были попытки его византийского предшественника.

Главнейший недостаток астрономии Птолемея заключался в том, что гипотезы этого астронома относительно движения Луны и планет были не только запутанны и произвольны, но и несовместимы друг с другом; они не совпадали с данными наблюдений (в особенности с данными, касающимися изменения видимого диаметра Луны). Вот из-за чего возникла необходимость исправить все гипотезы Птолемея и установить новые правила для вычисления астрономических таблиц. В этом и заключалась самая важная часть работы Коперника. Он сумел выполнить ее с таким успехом, что предложенные им правила вычислений были тотчас же приняты астрономами; первые таблицы, вычисленные по принципам Коперника, были выполнены в 1551 году.

Его гелиоцентрическая система находилась с этими правилами только в косвенной связи, но она также привлекла внимание, хоть и не слишком большое. Сначала взгляды Коперника завоевали себе немногих последователей. Лишь позже пришло время, и изучение его системы сделалось обязательным.

К ниспровержению прежней системы мира Коперник привлек и астрономические и физические соображения. Первые основывались на страшной сложности геоцентрической системы и на той простоте, с которой планетные движения могут быть объяснены гелиоцентрической теорией. Пример – Луна, для которой эпициклический путь при обращении вокруг Солнца совместно с Землей выглядит естественным, а вращение, подобно другим планетам, только вокруг Земли не может быть объяснено. Физические соображения заставляли усомниться в возможности той неимоверной быстроты, с которой старая система заставляла отдаленнейшие планеты описывать свои круги в 24 часа. Коперник заменил суточное вращение небесного свода вращением Земли вокруг оси, движение Солнца по эклиптике – обращением Земли вокруг него и заставил все остальные планеты обращаться вокруг Солнца как центрального светила.

Тем не менее новая система заключала в себе еще значительные астрономические погрешности, да и с точки зрения тогдашней физики она открывала возможность для возражений.

Астрономические недочеты были устранены ранее других. Коперник понимал, что земная ось при движении вокруг Солнца должна постоянно оставаться параллельной себе, для того чтобы смена времен года была вообще объяснима. Но не зная еще механического закона инерции и находясь под влиянием учения Аристотеля о естественных и насильственных движениях, он предполагал, что земная ось, предоставленная самой себе при движении Земли, должна сохранять постоянным наклонение к оси эклиптики и, следовательно, описывать вокруг последней коническую поверхность, и потому приписал Земле сверхвращения вокруг своей оси и вокруг Солнца еще третье движение, поддерживающее параллельность земной оси при всех положениях.

Преемники Коперника очень скоро заметили его ошибку и отбросили это третье движение. Труднее было устранить другую астрономическую погрешность: Коперник, приняв эксцентрические круги птолемеевой системы без изменения, учил, что планеты описывают вокруг Солнца круговые пути. Тихо Браге заметил, что круговые пути не соответствуют истинному положению, но был не в силах разрешить этого вопроса. Только Кеплер после долгих утомительных попыток нашел, что планетные орбиты имеют форму эллипсов, весьма близких к кругу.

Коперник находился всецело под влиянием аристотелевской физики. А согласно Аристотелю, за исключением равномерного кругового движения светил и отвесных движений вверх и вниз тяжелых и легких земных тел, все прочие движения насильственны и должны прекращаться сами собой; и далее, что круговое движение как совершеннейшее присуще одним небесным телам. Коперник признавал все это, он только отверг различие между небесными телами и Землей: круговое движение должно быть присуще и ей. Прямолинейное движение происходит, только когда тела насильственно выводятся из своего положения, и в этих случаях они постоянно стремятся к соединению с однородными: земные тяжелые тела – с Землей, легкие пары – с воздухом. Нельзя не видеть смутного предчувствия законов тяготения в следующих словах Коперника:

«Мне кажется, что тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, сообщенное божественным промыслом всем мировым телам, сливаться в единое и цельное, принимая форму шара. Это стремление к соединению присуще, может быть, и Солнцу, Луне и другим подвижным светилам и составляет вероятную причину их шаровидности».

Вопрос, почему земная ось, несмотря на ее движение вокруг Солнца, остается неизменно обращенной к одной и той же точке неба, Коперник старается разрешить указанием на ничтожность размеров земного пути сравнительно с громадным расстоянием неподвижных звезд. А против доводов об очевидности движения небосвода вокруг Земли замечает, что при удалении корабля из гавани находящиеся на нем люди тоже не чувствуют собственного движения и могут подумать, что берег и города удаляются от корабля, стоящего на месте.

Необходимо заметить, что с системой Коперника почти неразрывно связано представление о бесконечности мирового пространства, в то время как, согласно геоцентрической гипотезе Птолемея, неподвижные звезды находятся на одном небесном круге, радиус которого не может считаться бесконечным. Но сам Коперник придерживался в вопросе о бесконечности Вселенной взглядов Птолемея. Джордано Бруно (1550–1600) был первым ученым Нового времени, положительно утверждавшим, что мир бесконечен.

Коперник, очевидно, предчувствовал, какую бурю вызовут его опровержения старой системы, потому что говорил:

«Хотя я знаю, что мысли философа не зависят от мнения толпы, что его цель искать прежде всего истину, насколько Бог открыл ее человеческому разуму, но тем не менее при мысли, что моя теория может многим показаться нелепой, я долго колебался, не лучше ли отложить обнародование моего труда и подобно Пифагору ограничиться одной устной передачей его сущности своим друзьям».

Творение Коперника было осуждено конгрегацией цензуры через 63 года после смерти ученого, 5 марта 1616 года, в папство Павла V. Акт подписали кардинал Сент-Сесиль, епископ Альба и брат Мадлейн по прозвищу Железная голова. Замечательно, что папа не подписал этого акта.

Тихо Браге

Через 45 лет после первого издания великого творения Коперника оно все еще не обратило на себя внимания нигде кроме Германии. Но интерес немецких астрономов не привел к победам нового учения. Как ни удивительно, его успеху больше поспособствовала оппозиция ему со стороны такого выдающегося астронома, каким был Тихо Браге.

Он родился в 1546 году в шведской дворянской семье. В 1560-м по желанию семьи отправился в Копенгагенский университет изучать право, но юриспруденция, по-видимому, была ему не по душе, и в 1562-м он переселился в Лейпциг, где занимался астрономией, а в августе 1563 года наблюдал противостояние Юпитера и Сатурна. Семья не сочувствовала таким недворянским затеям и, вероятно, положила бы им конец, если бы его не поддержал дядя, Стен Билле. Когда Тихо после нескольких лет странствований вернулся на родину, дядя этот устроил для него в своем имении маленькую обсерваторию и химическую лабораторию.

Наблюдения Тихо Браге над новой звездой, которая в 1572 году сияла ярче Венеры, а в 1574 исчезла, обратили общее внимание на молодого астронома. В 1574 году он уже читал лекции по астрономии в Копенгагене и был представлен датскому королю Фридриху II, который подарил ему остров Гвен в Каттегате и построил для него обсерваторию Ураниенбург, сделавшуюся впоследствии столь знаменитой.

Браге во время своих путешествий познакомился с лучшими мастерами механических приборов. Он сам тщательно исследовал все инструменты, особенно круговые деления, составил таблицы замеченных ошибок делений и по ним делал поправки к своим наблюдениям. Благодаря этому его наблюдения отличались точностью, которой до него не достигал никто. Надо помнить, что наблюдательная астрономия вообще не могла достигать больших успехов, поскольку не были еще изобретены увеличительные приборы.

Главный недостаток наблюдений состоял в несовершенстве способов измерять время. Браге пробовал употреблять клепсидры. Хорошо очищенная ртуть вытекала из малого отверстия, и время определялось весом вытекшего металла. Он употреблял также чистый свинец, превращенный в весьма мелкий порошок, но не скрывал неудобств своих клепсидр; он говорил: «…лукавый Меркурий смеется и над астрономами и над химиками; Сатурн также обманывает, хотя служит получше Меркурия».

Каталог звезд Тихо Браге – драгоценное наследство для астрономов; в нем содержится только 777 звезд, но для определения их положений датский астроном должен был трудиться долго и прилежно. Рассказывают, что Тихо содержал не менее двадцати сотрудников для наблюдений и вычислений.

Этот великий астроном верил в астрологию, и вот на каком основании: «Солнце, Луна и звезды совершенно достаточны для наших нужд, и поэтому планеты, вращающиеся по удивительным законам, были бы творениями бесполезными, если бы они не имели влияния на судьбу людей, и если бы астрология не открыла их силы».

На портрете Тихо Браге всякий заметит какую-то уродливость. Во время своего второго путешествия по Германии он поссорился с одним из соотечественников из-за геометрической теоремы. За ссорой последовала дуэль, на которой астроном лишился большей части своего носа. А Марс еще задолго до этого предвещал ему потерю носа – как же не верить в гороскопы?! Браге заказал себе восковой нос, и его-то живописец нарисовал со всей верностью.

Несмотря на приверженность астрологии – даже перед тем как начать наблюдения, он обязательно облачался в астрологическую мантию, – он обладал острой научной проницательностью. Если Аристотель ошибся в отношении звезд, так, может быть, он заблуждался и в размышлениях о кометах? Аристотель утверждал, что кометы, как и северное сияние полярных небес, находятся в верхней области воздуха. Между тем Браге знал арабское предположение, что «кометы принадлежат не воздуху, а небесам». Для проверки, кто прав, очень кстати появилась комета 1577 года, настолько яркая, что она была видна даже днем.

Наблюдения из одного места ничего дать не могли (то, что кометы движутся относительно звезд, было очевидно и так), но Тихо Браге сравнил видимые положения кометы, какими они были запечатлены в Вене, с одновременными наблюдениями, проводившимися в других европейских странах. Положение Луны относительно звезд заметно разнилось для двух обсерваторий, разделенных расстоянием в несколько сотен километров, но в положении кометы никакого различия не обнаружилось, из чего следовало, что она находится далеко по ту сторону Луны.

Более благочестивые астрономы стали спорить, но Тихо Браге столь тщательно вел все наблюдения, что ошибиться не мог. Так было развеяно еще одно заблуждение Аристотеля.

Более двадцати лет (с 1576 до 1597) Браге производил наблюдения в Ураниенбурге. Затем Фридрих II умер, четыре советника правили государством при малолетнем его наследнике Христиане IV; с одним из них у астронома были натянутые отношения, и враги воспользовались этим случаем, чтобы его выжить. Сначала он отправился в Копенгаген, а затем в Росток. В 1599 году по приглашению императора Рудольфа прибыл в Прагу в качестве императорского астронома, астролога и алхимика, получил хорошее денежное содержание, дом в Праге, замок близ города для научных занятий и – что всего важнее, нашел ассистента в лице молодого астронома Кеплера. Ему не удалось, однако, долго поработать на новом поприще: он умер 24 октября 1601 года.

Тихо Браге убедился в несостоятельности птолемеевой системы и вследствие этого обратил особое внимание на планету Марс, путь которой всего менее согласуется с эксцентрическим кругом. Он вполне сознавал простоту и ясность, с которой система Коперника распутывала сложность планетных движений. Допускал даже, что это наиболее удобная гипотеза для вычислений, и не скупился на похвалы великому астроному. Но он не был готов признать, что эта система соответствует фактическому положению вещей, потому что никак не мог представить себе движение Земли!

Против теории движения Земли Тихо Браге приводит следующие возражения:

1) Непонятно, каким образом при вращении Земли камень, брошенный с высокой башни, может упасть у ее подножия. Это возражение весьма веское, ведь закон инерции был неизвестен. Коперник пытался опровергнуть подобные доводы допущением, что всем земным телам присуще совместно с Землей круговое движение.

2) Земля – большое, тяжелое, неприспособленное для движения тело, которому невозможно кружить по воздуху наподобие звезды. Упомянутый уже Ротман в ответ на это возражал, что по наблюдениям самого Браге Солнце – в 140 раз, Юпитер – в 14, Сатурн – в 22 раза больше Земли и потому еще менее пригодны для вращения. Но Браге, определив размеры светил, очевидно, не думал об их тяжести.

3) Если Земля пробегает такое огромное пространство, то неподвижные звезды должны изменять свое кажущееся положение. Коперник, предвидя это возражение, наперед опроверг его указанием на громадность расстояния до неподвижных звезд.

4) Нельзя указать силы, которая поддерживала бы параллельность земной оси при ее перемещении – довод весьма веский, как уже было отмечено выше.

5) Библия в Книге Иисуса Навина (10, 12) прямо опровергает учение о движении Земли: «Солнце, остановись в Гидеоне!».

Последний аргумент, по-видимому, окончательно убедил Тихо Браге в несостоятельности системы Коперника. Он придумал промежуточную систему, согласно которой, как и у Птолемея, Земля находится в покое, а Солнце и Луна вращаются около нее; прочие же планеты двигаются вокруг Солнца, как у Коперника.

Итак, Тихо Браге отверг систему Птолемея, но и не перешел на сторону Коперника. Благодаря славе и уважению, которыми он пользовался, его система стала вскоре общеизвестной, и после него никто уже не решался отстаивать теорию Птолемея. Приходилось выбирать между половинчатой и цельной гелиоцентрическими системами. Всякий, чья совесть смущалась неподвижностью Солнца или кто из страха перед церковью чуждался крайней революционности системы Коперника, с легким сердцем присоединялся к геогелиоцентрической системе Тихо Браге.

И только собственный его ассистент, Иоганн Кеплер, не мог согласиться с нею.

Иоганн Кеплер

Во многих отношениях Кеплер не принадлежал к числу ученых Нового времени. Ему казалось, что система мира должна основываться на математических отношениях, полных таинственной гармонии и еще никем не отысканных. А вся важность законов Кеплера стала понятной только по прошествии 60 лет, когда Ньютон сделал из них выводы, приведшие его к установлению законов тяготения.

Однако ученые высоко ценили труды немецкого астронома уже при его жизни; открытия Кеплера были самыми важными из всех, сделанных в XVII веке, как по огромности потраченного на них труда, так и по значению выводов, которые можно было из них сделать.

Иоганн Кеплер родился 27 декабря 1571 года в селе, находившемся недалеко от императорского города Вейля (в Швабии). Его отец, Генрих Кеплер, был сыном бургомистра этого города и считал себя дворянином, потому что один из Кеплеров был произведен в рыцари при императоре Сигизмунде. Его мать, Катерина Гульденман, дочь трактирщика, была женщина без всякого образования; она не умела ни читать, ни писать и провела свое детство у тетки, которую сожгли за колдовство.

В восемнадцать лет Кеплер поступил в тюбингемскую семинарию и содержался там на казенный счет. Но при экзамене на степень бакалавра его не признали отличнейшим, и этому были причины: еще сидя на школьной скамье, он принимал деятельное участие в протестантских теологических спорах, и было решено, что он не достоин духовного звания.

Он был воспитан на счет герцога Вюртембергского и принял первую предложенную ему должность, а предложили ему преподавать математику и нравственную философию в Греце.

Согласно средневековой схеме Вселенной, феодальная иерархия церкви и государства ярко блистала на небе, где Солнце было монархом, а планеты – знатными вассалами, довольно непокорными и потенциально всегда готовыми к мятежам. Ангелы и бароны, орлы и мухи, деревья и травы, драгоценные камни и глина – все имели свое место в иерархии, завершавшейся Богом, и ангелы по нисходящей степени важности заведовали неподвижными звездами и планетами. Говоря «по-научному», Земля была центром Вселенной, а Луна, Солнце и пять известных планет – совершенными небесными телами, прикрепленными каждое к собственной небесной хрустальной сфере. Сферы были вложены одна в другую, точно русские матрешки, и восьмая сфера несла все «неподвижные» звезды.

Шекспир влагает в уста своего Улисса такое объяснение:

И так далее. Сомневаться в таком порядке было весьма опасно; когда Шекспир писал «Троила и Крессиду», в Риме сожгли на костре Джордано Бруно.

В 1600 году в Штирии начались религиозные гонения, и все профессора из числа протестантов были выгнаны из Греца, в том числе и Кеплер. Но на его счастье Тихо Браге вызвал его в Прагу в качестве своего помощника. Место, по-видимому, было выгодное, но вскоре по приезде своем Кеплер писал: «Все здесь неверно; Тихо такой человек, с которым нельзя жить, не потерпев жестоких оскорблений. Содержание обещано блестящее, но касса пуста и жалованье не дают». Жена Кеплера выпрашивала у Тихо Браге жалованье своего мужа по флоринам. Через год Браге умер, и Кеплер оказался вместо него придворным астрономом с жалованьем 1500 флоринов, которое опять не выдавали. Кеплер писал: «Я теряю время при дверях казначейства; напрасно стою перед ними, как нищий».

Одно обстоятельство утешало Кеплера в его стесненном состоянии: он свободно распоряжался оставшимися наблюдениями Тихо Браге и искал в них тайны движения планет.

По смерти императора Рудольфа его преемник, Матвей, вызвал Кеплера на сейм в Регенсбург (1613), где обсуждалось исправление календаря, который протестанты отвергли из ненависти к папизму. Хотя Кеплер принадлежал к свите императора, но для пропитания своего вынужден был издавать календарики с предсказаниями. Новый «папский» календарь Кеплер защитил.

Верил ли Кеплер гороскопам? Может быть да, а возможно и нет, и составлял их, всего лишь повинуясь приказаниям повелителей.

Однажды он написал:

«Люди ошибаются, думая, что от небесных светил зависят земные дела. Светила дают нам один только свет, и по форме их соединения при рождении ребенка ребенок получает жизнь в той или иной форме. Если лучи гармонируют между собою, то новорожденный получает прекрасную форму души, а душа устраивает себе прекрасное жилище. Впрочем, сильные всегда рождаются от сильных, а добрые – от добрых».

Вот еще более понятное место:

«Философы, хвалящиеся своею мудростью, не должны жестоко осуждать дочь астрономии, питающую свою мать. Действительно, не многие бы стали заниматься астрономией, если бы люди не надеялись выучиться читать на небе будущее».

Кеплер пытался подвести под правильные законы расстояния и движения планет. Он был уверен в существовании этих законов, основываясь на мысли Платона, что мир устроен по правилам геометрии. Опыты над этим предметом долго оставались бесплодными; наконец он предположил, что число планет и их расстояния имеют прямое отношение к правильным телам древних геометров. Таких тел было пять: тетраэдр, гексаэдр, октаэдр, додекаэдр, икосаэдр. Теперь вообразим сферу, радиус которой равняется радиусу орбиты Луны, – и опишем около нее октаэдр. Другая сфера, описанная около этого октаэдра, будет иметь радиус, равный радиусу орбиты Венеры. Около второй сферы опишем икосаэдр и около него третью сферу: радиус будет равен радиусу орбиты Земли. Около третьей сферы опишем додекаэдр и около него четвертую сферу: ее радиус будет равен радиусу орбиты Марса. Около четвертой сферы опишем тетраэдр и около него сферу шестую, ее радиус будет равняться радиусу Сатурна.

Кеплер не мог выразить своего удовольствия от этого открытия, в котором он видел не одно правильное расположение планет, но и причину их числа.

Он нашел способы определения географической долготы посредством наблюдения солнечных затмений. Эти способы требуют бульших вычислений, нежели затмения Луны, но зато результаты получаются гораздо точнее.

В первых своих исследованиях Кеплер не осмеливался еще отвергнуть эксцентрики и эпициклы «Альмагеста», принимаемые также Коперником и Тихо Браге. Он только утверждал, что соединения планет надо относить к истинному, а не к среднему Солнцу. Но чрезвычайно трудные и многолетние вычисления не удовлетворяли его. Разности между вычислениями и наблюдениями простирались до 5 и 6 минут градуса. От этих-то разностей он хотел освободиться и наконец открыл истинную систему мира. Только тогда он решительно отказался от движения планет по кругам около эксцентра, то есть около точки воображаемой, невещественной. Вместе с такими кругами уничтожились и эпициклы. Теперь Солнце предстало центром движения планет, совершающегося по эллипсу, в одном из фокусов которого находится этот центр.

Чтобы представить объем вычислений, проделанных Кеплером для достижения результата, сообщим, что каждое его вычисление занимает 10 страниц, но вычисления он повторял по 70 раз. Итого: 700 страниц. Вычисляющие знают, сколько можно сделать ошибок и сколько раз надо проделывать вычисления, занимающие 700 страниц. И это одно вычисление!..

18 марта 1618 года он решил сравнить квадраты времен вращения с кубами расстояний, но, по ошибке вычисления, нашел, что закон неверен. 15 мая он вновь переделал вычисления, и закон оправдался. Но и тут Кеплер сомневался в нем, потому что во втором вычислении также могла быть ошибка.

…Он жил всегда в бедности и поэтому принужден был работать для книгопродавцев, которые требовали от него почти ежедневных новостей. Он не имел времени обдумывать свои мысли. Он излагал их такими, какими они рождались в его уме. Он думал вслух. Много ли найдется ученых, которые перенесли такую пытку? 15 ноября 1630 года Кеплер умер. В наследство своему семейству он оставил 22 экю, платье, две рубашки, 57 экземпляров своих Эфемерид и 16 экземпляров Рудольфовых таблиц. Он сам сочинил себе эпитафию, которую можно прочитать в регенсбургской церкви св. Петра:

«Я измерял небо, а теперь меряю подземный мрак. Душа на небе, здесь одно только тело».

С Кеплера надо начинать историю телескопа с делениями, предназначенными для измерения углов. Он, составляя свою диоптрику, уже знал, что Галилей открыл спутники Юпитера. Роль телескопа в астрономии далеко не исчерпывается такими открытиями. Не менее важно применение телескопа к точным угловым измерениям.

Галилео Галилей

В 1610 году, год спустя после появления сочинения Кеплера о движениях Марса, профессор математики Падуанского университета Галилей (1564–1642) в книге «Звездный вестник» сообщил, что на базе изобретенной в Голландии зрительной трубы из двойных стекол он построил прибор, увеличивающий все предметы в тридцать с лишним раз. Из его сообщения, представляющего по объему всего несколько страниц, ученые неожиданно узнали, что с помощью этого прибора он установил неслыханные факты: на Луне, вероятно, имеются моря и атмосфера, и уж во всяком случае имеются горы, высоту которых можно определять и которые превосходят по высоте земные горы; Млечный Путь – нечто иное, как масса звезд, и то же самое можно сказать о туманных пятнах; число неподвижных звезд намного превышает то, которое видно невооруженным глазом; Юпитер имеет четыре спутника и т. д., и т. п.

Эта книга сразу же сделала Галилея знаменитостью. Он проехал со своим инструментом по главным городам Италии, чтобы показать всем то, что видел сам. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, и он переехал из Падуи во Флоренцию, откуда был родом.

Вслед затем он описал внешний вид Сатурна, объяснением которого впоследствии занялся Гюйгенс. Установил существование фаз Венеры и пятен на Солнце. Заслугу этого последнего открытия у Галилея оспаривали, потому что он долго не публиковал результаты своих наблюдений. Однако приоритет, по-видимому, действительно принадлежит ему.

Астрономические открытия Галилея неожиданно дали много доказательств истинности гипотезы Коперника. Хотя сам Галилей как человек осторожный все же избегал одобрения этой гипотезы в своих печатных трудах. Затем: он знал, что Кеплер развил систему Коперника, подтвердив ее собственными исследованиями, но нигде ни слова не говорит о замечательном сочинении Кеплера и даже не упоминает имени немецкого астронома. А ведь он имел текст теории движения Марса; Кеплер послал его Галилею еще в 1609 году.

Однако выводы, сделанные из открытий Галилея, более смело излагали другие ученые, и в конце концов гипотеза Коперника превратилась в теорию. Перипатетики, раньше не мешавшие обсуждению мнений Коперника, как принадлежащих к разряду гипотез, сочли необходимым прибегнуть к церковному авторитету. Католическое духовенство нашло, что учение Коперника противоречит Священному Писанию, а Галилей и его последователи стали утверждать, что это противоречие призрачно.

Решение, осуждающее взгляды Коперника, было вынесено 5 марта 1616 года. Галилей был вызван к кардиналу Беллармину, который запретил ученому отстаивать мнение Коперника в речах и сочинениях. Галилей обещал исполнить этот приказ; он понимал, что решение было вынесено таким трибуналом, который формально не мог считаться непогрешимым, и полагал, что придет и его время.

В самом деле, в 1623 году один из флорентийских Барберини, с которым Галилей находился в дружеских отношениях, стал папой под именем Урбана VIII, и в том же году Галилей получил разрешение на издание своего сочинения «Весы». В нем, ведя полемику с иезуитом Орацио Грасси по поводу появившихся в 1617 году трех комет, он напал на систему Птолемея. Поскольку доктрина Коперника была осуждена католической церковью, он не высказывался прямо в ее защиту, зато не без некоторой иронии предложил оппоненту отыскать третью космологическую систему.

В 1630 году он представил на рассмотрение папы рукописный «Диалог о двух великих системах мира, коперниканской и птолемеевой», в котором три собеседника: Сальвиати, Сагредо и Симплиций обсуждали мнения Птолемея и Коперника, не приходя в конце концов ни к какому решительному заключению. Урбан VIII, по-видимому, одобрил содержание диалога, и он был издан во Франции в 1632 году, что вызвало в Риме большой скандал. Папу уверили, что под именем Симплиция, отвергавшего всякие мнения, не согласные со схоластической традицией, Галилей выставил в смешном виде именно его. Расположение папы было утрачено; Галилея вызвали на суд инквизиции и содержали под арестом 20 дней.

Интересно, что Сальвиати, благородный флорентиец, поддерживающий систему Коперника, и Сагредо, благородный венецианец, человек умный, но более светский, нежели ученый, – оба действительно существовали и были друзьями Галилея. Третьего собеседника автор назвал Симплицием, именем одного перипатетика, от которого дошел до нас комментарий на «Небо» Аристотеля.

Но в это никто не вникал; ученого вынудили, став на колени, публично отречься от своих «заблуждений». Вынесенный над ним 22 июня 1633 года приговор обрекал его на заключение в тюрьму и возлагал на него обязанность ежедневно вслух произносить в течение трех лет молитвы о покаянии. Однако от тюремного заключения его все же избавили и позволили удалиться в Сиену, где он жил пять месяцев у одного из своих старых учеников, епископа. Наконец ему разрешили поселиться недалеко от Флоренции, в сельском доме, однако в него не впускали друзей Галилея. В 1636 году, когда он уже ослеп, ему были предоставлены некоторые льготы, благодаря которым его преданные ученики (Торричелли, Вивиани и другие) смогли посещать учителя.

А слов «и все-таки она вертится» Галилей не говорил; это придумка одного из его учеников, позже вошедшая в пьесу и ставшая знаменитой.

Ко времени заключения Галилея относятся все важнейшие его издания. Кажется, потеря зрения увеличила проницательность его ума. Но благоразумие удерживало его от распространения плодов своих размышлений о системе мира, и поэтому он принял возможные предосторожности для сохранения своих трудов. Рукописи он завещал Вивиани, своему ученику. Но рукописи были все же утеряны; слишком усердно их старались скрыть от врагов великого ученого.

Вот как случайно были впоследствии найдены некоторые листы. Весной 1739 года два доктора зашли к колбаснику и купили у него болонских сосисок, завернутых в бумагу. Позже один из них увидел на обертке письмо Галилея. Он вернулся к колбаснику и узнал, что тот покупал пудами такие бумаги у неизвестного ему слуги; забрал у колбасника все бумаги, и через несколько дней купил у названного ему слуги все драгоценные рукописи.

Еще несколько слов об изобретении телескопа.

Галилей первым сделал телескоп. Но, уведомляя о своем открытии венецианский сенат и описывая его пользу для республики, он ни слова не сказал о голландцах, придумавших зрительную трубу, и объявил, что если пожелает республика, то он будет делать подобные снаряды единственно для употребления моряков и войска венецианского. Но подзорные трубы продавались уже в Голландии за умеренную цену, продавались даже парижскими очечниками еще прежде трубы Галилея.

А по собственным словам ученого, изобретение стоило ему многих трудов, и он вывел его из тайных правил перспективы:

«Мой способ исследования был следующий. Снаряд, строение которого я хотел отгадать, составлялся из одного или многих стекол. Он не мог состоять из одного стекла, потому что фигура его должна быть или вогнутая, или выпуклая, или плоская, т. e. более или менее толще в его центре, нежели в его краях, или ограниченное параллельными поверхностями. Но последняя форма не переменяет предметов; стекло вогнутое их уменьшает, выпуклое – увеличивает, но делает неясными. И так ни одно стекло не может быть употреблено отдельно, не может производить желаемого результата. Перейдем же к соединению двух стекол; зная, что стекло с параллельными поверхностями ни к чему не послужит в соединении со стеклами, выпуклыми и вогнутыми, я сделал опыт над соединением двух стекол, одного выпуклого, а другого вогнутого, и увидел, что оно приводит к желаемой цели. Таков был ход моих рассуждений, и опыт подтвердил их истину».

Но как бы то ни было, труба Галилея вызвала всеобщий восторг. Сам изобретатель упоминает, что он более месяца не отходил от своего снаряда и выбивался из сил, показывая его любопытным. Без сомнений, первое применение подзорной трубы для астрономических открытий принадлежит Галилею.

Астрономия XVII века

В XVII веке астрономия продвинулась вперед уже так далеко, что не могла развиваться дальше без государственной помощи.

Долгое время она существовала за счет своей вечной попутчицы – астрологии. Вера в возможность предсказания будущего по гороскопам побуждала владетельных особ содержать при себе астрономов и тратить деньги на устройство обсерваторий. Распространение научных представлений отняло у астрономии этот ресурс именно в тот момент, когда она стала нуждаться в особо дорогих инструментах и в постоянных систематических наблюдениях, которые были возможны только в учреждениях, содержащихся на государственный счет.

Последней большой обсерваторией, принадлежавшей частному лицу, была обсерватория Гевелия (1611–1687) в Данциге. Будучи сыном богатого пивовара, Гевелий посвятил все свое свободное время астрономии. В 1641 году он построил себе обсерваторию, в которой сразу же предпринял важные работы. В 1647 году издал книгу «Селенография», представлявшую собой очень подробное и точное описание Луны. Это сочинение – плод огромного труда, для которого рисунки были гравированы собственными его руками, – утвердило его славу во всем мире. Когда Людовик XIV, по внушению Кольбера, изъявил свое благоволение знаменитым современным ученым, тогда и Гевелий не был забыт: он получил единовременную денежную награду и ежегодный пансион.

После «Селенографии» Гевелий издал «Кометографию» (1668), а в 1673-м и 1679 году – две части весьма важного сочинения под заглавием «Небесный механизм», с каталогом, заключавшим в себе точное определение положения 1564 звезд (у Тихо Браге было меньше). В том же собрании предполагалось поместить наблюдения над Солнцем, планетами и Луной, но страшный пожар, уничтоживший часть Данцига 26 сентября 1678 года, сжег большую часть инструментов, библиотеку и почти все рукописи Гевелия.

От польского короля он получил позволение завести типографию и гравировальную мастерскую в залах, принадлежащих обсерватории, так что в одном заведении производились наблюдения, вычисления, гравирование и печатание. Гевелий умер 28 января 1687 года, семидесяти шести лет. В летописях науки имя его сохранится, как наблюдателя усердного и бескорыстного. Не забудут даже и его жену как первую женщину, не побоявшуюся заняться работами, связанными с наблюдениями и вычислениями.

Каталог звезд Гевелия гораздо точнее, нежели каталог Тихо Браге. Гевелий открыл также одну из причин качания Луны, и наконец навел астрономов на истинный путь исследования комет.

Другой любитель, знаменитый Христиан Гюйгенс (1629–1695), почти одновременно сделал два важных открытия, благодаря которым появилась возможность создания новых астрономических приборов. Он осуществил в 1657 году задумку Галилея – построил часы с маятником. С тех пор астрономия получила средство измерять время с такой точностью, которая была совершенно немыслима раньше. Это был огромный шаг вперед, не меньший, чем изобретение телескопа.

Гюйгенс также занимался самостоятельным изготовлением объективов. Отказавшись от мысли Декарта шлифовать стекла так, чтобы они имели не сферическую, а какую-нибудь иную поверхность, он нашел новую, более рациональную конструкцию и достиг весьма значительных результатов с инструментами гораздо менее крупных размеров, нежели прежние. Преимущества своих приборов он подтвердил двумя открытиями: в 1656 году обнаружил один из спутников Сатурна, а затем, на основе наблюдения фаз кольца Сатурна, объяснил, какова природа последнего.

Между 1655 и 1663 годом Гюйгенс много раз ездил во Францию и Англию. В одно из таких путешествий по Франции он получил степень доктора права в Анжерском университете; только туда допускались протестанты. Людовик XIV, слушаясь умного Кольбера, призвал Гюйгенса в Париж. С 1666 по 1681 год Гюйгенс был самым ревностным и отличным членом Парижской академии наук.

Серьезная заинтересованность правительств в развитии астрономии имела свои корни. С тех пор как стали предприниматься длительные морские путешествия, проблема точного определения долготы стала одной из важнейших для мореплавания. Разрешения этой проблемы можно было ждать лишь от развития астрономии и часового мастерства. Сначала Испания с Голландией, а затем Франция назначили крупные денежные награды тому, кто предложит наилучший практический способ определять долготу. Однако во Франции не было ни хороших инструментов, ни опыта в производстве наблюдений.

Кольбер не ограничился тем, что пригласил в Париж Гюйгенса. Этот великий ученый все равно не смог бы сузить применение своих гениальных способностей рамками одной только наблюдательной астрономии. Кольбер обратился также к лучшему из итальянских астрономов того времени, Джованни Доминико Кассини (1625–1712), который сначала составил проект Парижской обсерватории (открыта в 1671), а потом и сам приехал во Францию (1669).

Первые исследования, произведенные им в Париже, относились к вращательному движению Солнца, которое было измерено посредством наблюдения солнечных пятен. Кассини значительно уменьшил вычисленный Галилеем и прежними наблюдателями период этого вращения. Еще живя в Италии, он вычислил времена вращения Юпитера, Марса и Венеры. Не достигнув никакого определенного результата в отношении Сатурна, он открыл, однако, четыре спутника этой планеты, сверх открытого Гюйгенсом.

Неоценимого сотрудника Кассини нашел в лице Пикара, который вместе с Оэу изобрел в 1666 году микрометр, после незначительных усовершенствований оставшийся в употреблении и до наших дней. Посланный в Данию, чтобы точнее установить положение старой обсерватории Тихо Браге, Пикар привез с собой в 1672 году Олафа Ремера (1644–1719), оставшегося работать во Франции.

Вскоре примеру Франции последовала Англия. Постройка обсерватории в Гринвиче была окончена в 1676 году, однако для того, чтобы создать астрономические традиции, английское правительство не нуждалось, подобно французскому, в помощи иностранцев. Первый директор английской обсерватории Фламстед (1646–1719) оказался отличным наблюдателем. Заменивший его впоследствии Галлей (1655–1742) не уступал ему в искусстве делать наблюдения.

Постройка Парижской обсерватории еще не была закончена, когда Академия наук выполнила важную задачу, которую с надлежащей точностью не могли бы выполнить отдельные частные лица. Академия поручила Пикару (1620–1682) произвести измерение градуса земного меридиана. Результат этого измерения, опубликованный в 1671 году, вскоре помог Ньютону установить закон всемирного тяготения. С 1681 года тот же Пикар начал редактировать журнал, издание которого, преследующее интересы мореплавания, перешло потом в специальное «Бюро долгот».

Пикар, сотрудник Кассини, в 1667 году снабдил телескоп разделенными кругами, по которым отсчитывались углы с точностью до секунды дуги; это определило соответствующую точность измерений сферических координат звезд, без чего не был бы возможен дальнейший прогресс в области астрометрии и звездной астрономии.

Изучая затмения спутников Юпитера, еще один из сотрудников Кассини, Ремер, сделал важнейшее для оптической теории открытие, а именно определил скорость распространения света. Если принять во внимание геодезические работы, которыми руководил Кассини, то можно сказать, что с самого начала своей деятельности Парижская обсерватория удовлетворяла и требованиям науки, и желаниям своего основателя.

Однако в 1652 году Кассини все еще полагал Землю в центре мира; при явлении кометы 1652 года утверждал, что она образовалась недавно от земных испарений и так же от испарений других планет; предлагал эллиптические орбиты Кеплера переменить на другую кривую, назвав ее кассиноидой… Но заблуждения Кассини забыты, а его астрономические труды остались.

Гринвичская обсерватория, не располагавшая достаточными денежными средствами, приобрела известность значительно позже.

Рене Декарт

Рене Декарт, имевший латинизированное имя Картензий, – французский философ, физик, математик, физиолог. Смысл его учения стал доступен пониманию только сегодня, когда идеи самоорганизации стали предметом изучения. Для Декарта космогонические процессы имели естественный характер; в них сама природа создает и распутывает хаос по законам, вложенным ею в этот хаос.

Идеологическая борьба вокруг философии Декарта началась еще при его жизни и продолжается сегодня. Боясь инквизиции (помня о судьбе Галилея), он не опубликовал полностью свою философскую концепцию, описывающую, исходя из неких общих принципов, все – начиная со Вселенной и заканчивая человеком. Возможно, современники чувствовали внутреннюю силу его философии, но она противоречила тогдашнему уровню знания, и это не позволило ей стать полноценной заменой аристотелевской картины мира.

Декарт родился 31 марта 1596 года. Десять лет, до 1615-го учился в Ла-Флеш под надзором иезуитов. Школе покровительствовал король Франции Генрих IV, отдавший для нее свой фамильный замок и оказывавший щедрую финансовую поддержку; здесь были кафедры права и медицины, так что это был, по сути дела, университет с подготовительным отделением.

Затем Рене жил в Париже, потом уехал в Голландию и там в 1617 году вступил волонтером в армию. Однажды, находясь в гарнизоне Бреды, он подошел к толпе, читавшей объявление на фламандском языке. В объявлении был вызов на решение одной геометрической задачи. В толпе находился профессор математики, Бекман, который по просьбе Рене перевел объявление. На другой день молодой волонтер явился к профессору с решением задачи; так началась дружба между Бекманом и Декартом.

Из голландских войск Декарт перешел в баварские и таким образом проехал почти через всю Германию. При этом он почему-то не посетил Кеплера, тогда уже знаменитого астронома, которого после называл своим учителем в оптике. В 1619 году задержался во Франкфурте на коронации императора Фридриха II, а когда стал догонять свою армию, застрял из-за зимы в какой-то деревне, в которой ему совершенно нечего было делать. Вот тогда-то он решил всерьез заняться математикой, так мало того, в праздности гарнизонной службы Декарт занялся колоссальным проектом, затеяв преобразовать всю философию.

В то время в Германии был популярен орден розенкрейцеров, обещавших людям новую науку и истинную мудрость. Декарт несколько раз собирался вступить в их ряды. Но в Париже отношение к ордену было отрицательное, и друзья стали его отговаривать от этого намерения. Чтобы объясниться с ними, он приехал в Париж; здесь узнал о смерти своего родственника, имевшего должность в управлении французской армии в Италии. Он выпросил себе место умершего родственника и уехал в Италию.

В 1625 году Декарт возвратился в Париж через столицу Тосканы. Вот еще один случай удивиться: он показал совершенное равнодушие к трудам и открытиям Галилея. Он говорил даже, что в его сочинениях нет ничего достойного зависти, ничего, что бы заслуживало серьезного изучения.

Через три года, в конце 1628-го, он перебрался в Голландию, где и написал все свои основные произведения. Причин переезда было несколько. Здесь его не знали, и он мог спокойно работать, не тратя время на многочисленных знакомых. Причем это происходило не из-за нелюбви к общению, – в обществе он всегда был центром внимания благодаря своему природному остроумию и веселости, а из-за необходимости быть сосредоточенным на своих занятиях. Кроме того, Голландия была самая богатая и свободная страна, в ней первой произошла буржуазная революция.

Однако и здесь покоя ему не было: теологи реформаторской церкви, профессора университета в Утрехте, возбудили против него гонения, обвинив в атеизме. Его осудил утрехтский трибунал, но спас французский посланник, объявив, что Декарт как подданный Франции не подлежит юрисдикции голландского трибунала.

Что же успел сделать Декарт? Он первым применил алгебраические соотношения и обозначения к пространственным построениям, первым ввел понятие переменной величины и функции. Современная аналитическая механика и математическая физика ведут свое происхождение от идей Декарта.

Его механика опубликована в трех главных трактатах: «Мир», «Рассуждение о методе» и «Начала философии». Он не отделял механику от философии. Именно Декарту принадлежит формулировка первого закона Ньютона: «Всякое движущееся тело стремится продолжить свое движение по прямой». Он ввел закон сохранения количества движения. Введению представления о количестве движения как mv мы обязаны ему; Декарт открыл закон инерции и закон сохранения количества движения.

Он считал, что все процессы природы сводятся к пространственному перемещению, механическому движению тел, непрерывному, чисто количественному изменению. Основной закон движения – закон сохранения количества движения, которое в материю вложил Бог, дав ей перводвижение. На основе своих воззрений на материю он развил космогоническую теорию происхождения космических тел из вихревого движения первичной материи.

При всей слабости и противоречивости механистической физики Декарта, она подтолкнула прогресс естественно-научной мысли своего времени. Он применял свою механику не только к явлениям неживой природы, но и к пониманию живой, вплоть до объяснения социальных явлений, и такой подход имел большие последствия для развития науки.

Оптика Декарта следовала из его механики. Он представлял свет как поток корпускул, движущихся прямолинейно и мгновенно.

В работе «Диоптрика» (1637) он дал вывод законов отражения и преломления света на границе двух сред; описал применение своих математических теорий к конструированию оптических инструментов; исходя из закона преломления, дал объяснение радуги; подробно исследовал так называемую сферическую аберрацию; описал машину, посредством которой можно было обтачивать стекла и зеркала заданной формы; исследовал зрение, обычное и через очки.

В 1644 году были изданы «Философские начала». В этом сочинении Декарт объясняет механизм образования Вселенной из вихрей. Около Солнца обращается жидкость, которая увлекает все планеты, а другие вихри меньших размеров обращаются около планет и увлекают их спутники. С первого взгляда, такая идея грандиозна, и поэтому неудивительно, что ее приняли многие ученые, например Лейбниц, Гюйгенс, Бернулли и другие. Однако было и немало возражений, и со временем эту идею Декарта совершенно забыли.

Он много занимался анатомией и физиологией. Был даже такой случай: когда один из его почитателей поинтересовался, где его библиотека, Декарт показал на тушку теленка, которого собирался анатомировать, имея в виду, что она здесь.

После всех волнений, вызванных усиливающейся активностью голландских противников картезианства, Декарт принял приглашение королевы Христины и переехал в Швецию. Умер в Стокгольме 11 февраля 1650 года от воспаления легких. В 1666 году тело ученого перевезли во Францию, причем из Копенгагена прах везли сухим путем: боялись, что, если везти морем, его перехватят англичане, среди которых было много его поклонников. Тело было погребено в церкви св. Женевьевы Парижа, но во время революции останки великого ученого еще несколько раз переносили.

По приказу короля при погребении было запрещено произносить речи, поскольку еще в 1662 году сочинения Декарта были внесены в индекс запрещенных книг римской конгрегацией. Более того, еще при жизни сам Декарт, когда узнал о суде над Галилеем, сжег несколько своих произведений и приостановил разработку ряда научных вопросов.

Декарт надеялся, что правила его философии, изложенные ясно и с умеренностью, будут приняты с одобрением. Но они сделались предметом злобной клеветы и незаслуженных обвинений. Его математические открытия могли бы заслужить лучшего приема, но весьма немногие могли их понять.