Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

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 стадии. 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 был современником Архимеда и, как полагают, был с ним знаком. Он стал первым выдающимся географом древности и вместе с тем астрономом и филологом. Считается, что он занимал место главы Александрийской библиотеки, и умер на 80-м году жизни, как уверяют, добровольной голодной смертью. Вообще биографии древних ученых известны гораздо лучше, чем средневековых, что не может не вызвать удивления. 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 это время в зените над Сиеной, тогда как в Александрии оно в это время 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 5000 стадий, то Эратосфен определил земную окружность в 250 000 стадий. К сожалению, длина стадий нам в точности не известна.

Гиппарх, уроженец Никеи, руководил школой в Александрии. Вместе с Аристархом и Птоломеем он составил блестящую тройку византийских астрономов. Многие ставят его даже выше Птоломея, 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 Птоломей, 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 Птоломея и других древних. Чьи труды, к сожалению, тоже известны лишь в поздних копиях.