Расширяя границы Вселенной

1.19. Недоразумение с Гомером не имело бы места, если бы наша планета, перемещаясь в пространстве, выполняла только два рода движения — вокруг Солнца и вокруг собственной оси. Тогда на протяжении миллиардов лет над северным полюсом Земли красовалась бы одна и та же «Полярная звезда», например, привычная нам а Малой Медведицы. Незаходящие звёзды для каждой данной широты земного шара всегда оставались бы незаходящими, а заходящие — вечно «купались бы в морских волнах».

Но это не так. Земля совершает не два, а значительно больше различных движений. В частности, она не только крутится вокруг оси, но и разворачивает свою ось, как запущенный на столе волчок. Существует два типа таких движений: небольшое раскачивание — нутация, — каждое колебание которого длится около 19 лет, и медленное широкое качание — прецессия, — заставляющее воображаемую ось Земли описывать довольно широкий конус: за 26 тыс. лет конец земной оси проходит на звёздном небе круг радиусом 23,5°.

Поэтому в разные времена земная ось бывает направлена на разные звёзды: сегодня роль «Полярной звезды» играет а Малой Медведицы, а, скажем, 5000 лет назад эту роль исполняла а Дракона, а через 12 000 лет Полярной звездой станет Вега — а Лиры. При этом с течением времени одно и то же созвездие оказывается на разном удалении от полюса. Созвездие, которое раньше представлялось незаходящим для данной местности, удалившись от полюса, может перейти в разряд заходящих. Именно это произошло с Ковшом Большой Медведицы в Греции.

Вычисления показали, что 3000 лет назад, во времена Гомера, звёзды Ковша не приближались в Греции к горизонту ближе чем на 11°, так что действительно Медведица не «окунала своих звёзд в волны моря». Таким образом, стихи Гомера не только не дают права сомневаться в месте рождения великого поэта, но и, наоборот, подтверждают греческое происхождение поэмы.

1.20. Основное достоинство системы мира Птолемея — довольно точное описание видимых перемещений небесных тел.

1.21. Основной недостаток системы мира Птолемея — описание только видимых угловых перемещений небесных тел, что позволяло вычислять лишь направления на небесные тела. В модели Птолемея не делалось даже попыток определения структуры Солнечной системы.

1.22. Неподвижность Земли и круговой характер движения небесных тел.

1.23. Пространственное расположение небесных тел, признание их движения, обращение Луны вокруг Земли, возможность расчёта видимых положений светил.

1.24. Геоцентрическая модель мира постоянно усложнялась с таким расчётом, чтобы она наилучшим образом отвечала данным наблюдений видимого положения планет на небесной сфере.

1.25. Сохранена сфера неподвижных звёзд, ограничивающая мир; сохранено равномерное движение планет, эпициклы — отсюда недостаточная точность предсказания положения планет.

1.26. Круговая форма орбит и равномерность движения по ним космических тел.

1.27. Если центр вращающегося круга движется по прямой, то траекторией любой точки этого круга является циклоида. Если центр вращающегося круга сам движется по окружности, то точки круга выписывают эпициклоиды.

1.28. В модели мира Птолемея под эпициклом понимали дополнительную окружность, по которой движется планета, в то время как центр эпицикла движется по деференту, в центре которого находится Земля. Сочетание этих двух движений — по эпициклу и деференту — позволило не только качественно, но и количественно описать видимое движение планет. В современной астрономии также используют понятие эпицикл, когда говорят о траектории движения Солнца (или другой звезды) относительно точки, движущейся с таким же периодом по круговой орбите вокруг центра Галактики.

1.29. Периодическое движение планет представлялось в виде комбинаций равномерных круговых движений по деферентам и эпициклам. Этот подход аналогичен современному разложению периодической функции в ряд Фурье.

1.30. Основное наблюдаемое движение небесных светил — суточное вращение — выглядит как круговое; вероятно, по аналогии, и другие виды движений космических тел тоже представлялись круговыми. Под эту идею подводился и философский принцип: всё небесное считалось идеальным, а «идеальной» фигурой считалась окружность.

1.31. Движение верхних планет по главным эпициклам и нижних по деферентам есть отражение годового движения Земли вокруг Солнца. Период обращения верхней планеты по эпициклу равен одному году, центра эпицикла по деференту — сидерическому периоду обращения планеты. Для нижней планеты период обращения по деференту равен одному году. Уменьшение относительных размеров эпициклов отражало уменьшение размеров петель — чем дальше планета от Земли, тем меньшую петлю она описывает. Для далёких планет угловой размер петли примерно равен углу, под которым с этой планеты видна орбита Земли.