Изложение системы мира

В древности существовало общее мнение, что у небесных светил должно быть круговое и равномерное движение, как самое совершённое. Это заблуждение сохранялось до Кеплера, которого оно надолго задержало в его исследованиях. Птолемей также разделял его и, поместив Землю в центр небесных движений, пытался при таком предположении представить их неравенства. Вообразим себе первую окружность, в центре которой находится Земля. По этой окружности движется центр второй окружности, по которой движется центр третьей окружности, и т.д. до последней окружности, по которой равномерно движется светило. Если радиус одной из этих окружностей превосходит сумму других радиусов, видимое движение светила вокруг Земли будет представлено средним равномерным движением и несколькими неравенствами, зависящими от отношения между радиусами разных окружностей и от движения их центров и светила. Поэтому, увеличивая число и подходящим образом подбирая эти величины, можно представить все неравенства видимого движения. Таково самое общее представление о гипотезе эпициклов и эксцентриков [деферентов], так как эксцентрик можно рассматривать как окружность, центр которой движется вокруг Земли с большей или меньшей скоростью, обращающейся в ноль, если этот центр неподвижен. Геометры, жившие до Птолемея, занимались видимыми движениями планет, исходя из этой гипотезы; по «Альмагесту» также видно, что великий геометр Аполлоний уже разрешил проблему остановок и попятных движений планет.

Птолемей предполагал, что Солнце, Луна и планеты движутся вокруг Земли в следующем порядке по расстояниям: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Каждая из планет, расположенных выше Солнца, двигалась по эпициклу, центр которого описывал вокруг Земли эксцентрик [деферент] за время, равное времени обращения планеты. Период движения светила по эпициклу был равен периоду обращения Солнца, и, достигнув самой близкой к Земле точки эпицикла, оно всегда оказывалось в противостояний с Солнцем. Ничто не определяло в этой системе абсолютные размеры окружностей и эпициклов. Птолемею нужно было знать лишь отношение радиуса каждого эпицикла к радиусу окружности, описанной его центром. Мысленно он заставлял подобным же образом двигаться каждую из нижних планет по эпициклу, центр которого описывал эксцентрик вокруг Земли. Но движение этой точки было равно солнечному движению, и планета пробегала свой эпицикл за время, которое в современной астрономии равно периоду её обращения вокруг Солнца. Планета всегда оказывалась в соединении с ним, когда она достигала самой низкой точки своего эпицикла. И здесь ничто не определяло абсолютную величину окружностей и эпициклов. Предшествовавшие Птолемею астрономы различным образом определяли места Меркурия и Венеры в планетной системе. Более древние из них, мнение которых разделял и Птолемей, помещали их под Солнцем, другие — над ним. Наконец, некоторые египтяне считали их движущимися вокруг Солнца. Странно, что Птолемей не упомянул об этом предположении, сводившемся к приравниванию эксцентриков этих двух планет к солнечной орбите. Если бы, кроме того, он предположил, что эпициклы верхних планет равны и параллельны этой орбите, его система свелась бы к тому, что, подобно представлениям Тихо Браге, все планеты двигаются вокруг Солнца, в то время как это светило обращается вокруг Земли. И тогда осталось бы сделать лишь один шаг, чтобы прийти к истинной системе мира. Такой способ определения произвольных в системе Птолемея, когда окружности и эпициклы, описанные годичным движением, предполагаются равными солнечной орбите, делает очевидным соответствие этого движения движению Солнца. Изменяя таким образом эту систему, он даёт средние расстояния планет от светила в долях его расстояния от Земли, так как эти расстояния являются отношениями радиусов эксцентриков к радиусам эпициклов для верхних планет и радиусов эпициклов к радиусам эксцентриков для двух нижних. Такое простое и естественное изменение системы Птолемея ускользнуло от всех астрономов до Коперника. Никто из них не был достаточно поражён соотношениями геоцентрического движения планет с движениями Солнца, чтобы отыскать их причину. Никто не полюбопытствовал узнать их расстояния от Солнца и от Земли. Все удовольствовались уточнением, новыми наблюдениями элементов, определённых Птолемеем, ничего не меняя в его гипотезах.