Античная наука

Наконец, следует назвать Гипсикла, живущего в Александрии во II в. до н. э. Он написал сочинение о правильных многогранниках, по своему содержанию примыкавшее к XIII книге «Начал» Евклида; вероятно, именно поэтому оно было позднее включено в «Начала» в качестве XIV книги и таким образом дошло до нашего времени. В этом сочинении Гипсикл рассматривает додекаэдр и икосаэдр, вписанные в один и тот же шар, и показывает, что объемы этих двух фигур относятся друг к другу так же, как их поверхности. Кроме того, он доказывает, что указанное отношение будет равно отношению ребра вписанного куба к ребру икосаэдра. Других чисто математических работ Гипсикла мы не знаем; впрочем, в источниках имеется указание на то, что он писал о многоугольных числах, примыкая, таким образом, к пифагорейской традиции.

Диокл, Зенодор и Гипсикл (и вообще все математики эллинистической эпохи, жившие после Аполлония) обычно именуются «эпигонами». Они действительно были эпигонами — в том смысле, что к основному богатству античной математики, накопленному гениями IV—III вв. до н. э., они добавили лишь мелочи, не выходившие за рамки уже существовавших идей и теорий.

Астрономия

В предыдущей главе, излагая достижения античной астрономии классического периода, мы дошли до Гераклида Понтийского, предложившего модель мира, в которой. Земля совершала суточные обороты вокруг своей оси, а Меркурий и Венера вращались вокруг Солнца. Система Гераклида еще не снимала всех трудностей, связанных с изменением яркости планет. Это изменение было характерно не только для Венеры, но и для Марса: находясь в противостоянии с Солнцем, Марс имел значительно большую яркость, чем в соединениях, причем эти противостояния и соединения могли происходить в любых местах зодиакального пояса. Объяснить это можно было двояко: либо Марс вращается вокруг Солнца, а Солнце, в свою очередь, совершает обороты вокруг Земли, либо же Земля, находясь между Солнцем и Марсом, вращается вокруг Солнца. Первый путь был избран уже в Новое время знаменитым датским астрономом Тихо Браге: у него все пять видимых планет вращались вокруг Солнца, а Солнце — в соответствии с традиционной геоцентрической точкой зрения — вращалось вокруг Земли. Второе из указанных допущений; означавшее переход к гелиоцентрической системе мира, было сделано великим астрономом древности — Аристархом.

Аристарх Самосский родился во второй половине IV в. и умер предположительно в середине III в. до н. э.; таким образом, он был современником Евклида, Эпикура и Стратона. О его жизни нет никаких сведений — за исключением того, что примерно в 288—277 гг. до н. э. он занимался астрономическими наблюдениями в Александрии. Основное сочинение Аристарха, в котором была изложена его система мира, до нас не дошло; о его содержании коротко сообщает Архимед в «Псаммите». Сохранился текст лишь одного небольшого, но крайне интересного трактата Аристарха «О размерах и расстояниях Солнца и Луны». Трактат Аристарха написан по образцу математических подобий того времени: он состоит из ряда выводимых друг из друга теорем, которым предшествуют шесть фундаментальных положений, или «гипотез», взятых в основном из данных наблюдений, полученных при прохождении Луны через тень Земли во время лунных затмений. Из этих данных Аристарх заключает: 1) что расстояние от Земли до Солнца составляет приблизительно 18—20 расстояний от Земли до Луны; 2) что диаметры Солнца и Луны находятся в том же отношении друг к другу, как и их расстояния о земли; 3) что отношение диаметра Солнца к диаметру Земли, должно лежать в пределах между 19/3 и 43/6. Отсюда следует, что объем Солнца должен быть в (19/3)³ или приблизительно в 250 раз больше объема Земли.

Каким образом получил Аристарх эти значения, вообще говоря, очень сильно отличающиеся от действительных? В качестве примера рассмотрим первое из приведенных соотношений — соотношение между расстояниями от Земли до Солнца и от Земли до Луны. Аристарх фиксирует тот момент времени, когда Луна находится строго в первой (или последней) четверти, т. е. когда мы видим освещенной половину лунного диска. Очевидно, что в этот момент прямые, соединяющие Луну с Землей и Луну с Солнцем, образуют прямой угол. Затем Аристарх определяет угол а, который в этот же момент времени образует прямые, соединяющие Солнце с Луной и Землей (рис. 11). Этот угол, согласно его наблюдениям, оказывается равным одной тридцатой прямого угла (т. е. в нынешних обозначениях a=3°). Задача состоит в том, чтобы определить, во сколько раз расстояние от Земли до Солнца (3.—С.) превосходит расстояние от Земли до Луны (3.—Л.) или, если пользоваться тригонометрическими терминами — в определении sin а. С помощью соответствующих геометрических построений Аристарх находит неравенства, заключающие отношение (3.—С.)/(3.—Л.) в достаточно узкие границы. А именно, он получает: