Античная наука

2. Определить движение планеты по эпициклу. Для решения первой задачи нужно было наблюдать планету в те моменты времени, когда она лежит на прямой, соединяющей центр эпицикла с Землей. Согласно основному принципу теории эпициклов, радиус эпицикла, на конце которого находится планета, всегда направлен в ту же сторону, что и радиус солнечной орбиты, на конце которого находится Солнце. Сложность задачи состояла в том, что Полете предполагалось движущимся по круговой орбите не вокруг Земли, а вокруг эпицентра (рис. 15), поэтому момент, когда планета оказывалась как рае против центра эпицикла, не совпадал с моментом, когда она находилась в противостоянии с Солнцем. Все это требовало проведения очень большого числа наблюдений, которые Птолемей выполнил с помощью инструмента с градуированными кругами, названного им «астролябон» и описанного в пятой книге «Альмагеста». При этом выяснилась еще дополнительная трудность. Мы уже знаем, что центр эпицикла планеты должен описывать эксцентрический круг, центр которого находится вне Земли. И вот оказалось, что теория будет соответствовать наблюдениям только в том случае, когда движение центра эпицикла будет выглядеть равномерным не из центра его орбиты, а из другой точки — так называемого «экванта»,— расположенного на таком же расстоянии от центра орбиты, на каком, но только с другой стороны, находится от него Земля (рис. 16). Это означало, что фактически центр эпицикла движется по своей орбите не равномерно: в перигее, т. е. вдали от экванта, он движется быстрее, а в апогее (вблизи экванта) — медленнее.

Следует заметить, что Птолемей вынужден был допустить наличие экванта также и для движения Луны. Он не объясняет, каким образом он пришел к идее экванта. Он только пишет: «...мы нашли, что...»

Рис. 15. Соотношение движения Солнца и планеты по Птолемею: С — Солнце, 3 — Земля, Пл — планета, О — центр деферента, О’ — центр солнечной орбиты, О’’ — центр эпицикла

Рис. 16. Движение центра эпицикла О’ кажется равномерным, если наблюдать его не из центра деферента О, а из экванта Э

Вторая из указанных выше задач состояла в определении размеров эпицикла. Для этого нужно было проводить наблюдения планет, когда они удалены от точки противостояния с Солнцем. И здесь требовалось большое число наблюдений для каждой планеты. При этом для трех внешних планет — Марса, Юпитера и Сатурна — теория эпициклов оказалась очень точно воспроизводящей видимые движения этих планет. Гораздо хуже обстояло дело с Меркурием и Венерой. Чтобы спасти положение, Птолемею пришлось допустить периодические изменения наклона плоскостей эпициклов этих планет по отношению к плоскостям их деферентов (не говоря о том, что для всех планет — как внешних, так и внутренних — допускалась возможность наклона плоскости деферента по отношению к плоскости эклиптики). Эти «качания» делали картину совсем запутанной. Птолемей, видимо, сам чувствовал принципиальную неудовлетворительность столь сложной теории, потому что в тринадцатой (последней) книге «Альмагеста» он высказывает следующие соображения:

«Пусть никто, глядя на несовершенство наших человеческих изобретений, не считает предложенные здесь гипотезы слишком искусственными. Мы не должны сравнивать человеческое с божественным... Просто небесные явления нельзя рассматривать с точки зрения того, что мы называем простым и сложным, так как у нас — все произвольно и переменно, а у небесных существ — все строго и неизменно, так что их движения по орбитам нельзя представлять себе вынужденными и трудными».

В своей теории эпициклов Птолемей наряду с собственными наблюдениями и данными Гиппарха и других своих предшественников использовал богатейшие материалы многовековой работы вавилонских астрономов, на которых он сам прямо и многократно ссылается. Таким образом, в «Альмагесте» произошло органическое слияние греческой теоретической астрономии с достижениями восточной науки. В то же время нельзя недооценивать вклада самого Птолемея в методы астрономических наблюдений и расчетов. Если раньше (в том числе и у вавилонян) движение планет изучалось только по отношению к долготе, то Птолемей начал учитывать их перемещения по широте; созданная им методика впоследствии была почти целиком принята Коперником. В пределах точности наблюдений, производимых невооруженным глазом, эта методика давала достаточно хорошие результаты.

Но Птолемей был сыном своего времени. Наряду с научной астрономией он много занимался астрологией и написал по этому вопросу фундаментальное сочинение — так наз. «Тетрабиблос» («Четырехкнижие»). Этот факт в большей степени, чем что либо другое, характеризует то противоречивое положение, в котором оказалась античная паука в период своего заката.

Механика