ПРЕСТУПЛЕНИЕ КЛАВДИЯ ПТОЛЕМЕЯ

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редактора перевода

Предисловие автора

Глава   I. Объяснение явлений в астрономии

Глава   II. Греческая математика

Глава   III. Земля

1.        Что нужно астроному знать о Земле

2.        Форма Земли

3.        Измерение широты и наклона эклиптики

4.        Размеры Земли

5.        Измерение долготы

6.        Движение Земли

 

Глава   IV. Строение мира

Глава  V. Солнце и связанные с ним вопросы

Глава   VI. Долгота полной Луны

Глава   VII. Долгота Луны в любой фазе

Глава  VIII. Размеры Солнца и Луны. Расстояния до них

Глава   IX. Звезды

Глава   X. Движение Меркурия

Глава   XI. Венера и внешние планеты

Глава   XII. Некоторые второстепенные вопросы

Глава   XIII. Оценка деятельности Птолемея

Приложение А. Специальные термины и обозначения

Приложение Б. Метод Аристарха для нахождения размеров Солнца

Приложение В. Как Птолемей пользовался вавилонским календарем

Список литературы

6. Движение Земли

 

Наиболее явное движение, с каким мы имеем дело в астрономии,- это суточное вращение неба вокруг Земли, что и дает нам смену дня и ночи. Следующее наиболее заметное движение - это, видимо, дви­жение Луны относительно Солнца, которое дает нам последователь­ность лунных фаз: от новолуния через первую четверть к полнолунию, а затем через последнюю четверть назад к новолунию. Это, возможно, даже более явное движение, чем движение Солнца относительно звезд, которое порождает смену времен года [1]).

Если постулировать, что Луна обращается вокруг Земли, то это объясняет последовательность лунных фаз. Такое объяснение с ран­них времен было принято в греческой астрономии, принимаем его и мы. Другие виды движения были предметом оживленных споров между греческими учеными. Споры эти закончились принятием объясне­ния, противоположного тому, какое принято у современных астро­номов.

Греческие астрономы довольно рано поняли, что для астрономии важно лишь относительное движение. Объясняя суточное движение, они признавали, что можно считать неподвижной Землю, и тогда небо вращается вокруг нее, а можно считать неподвижным небо, в то время как Земля вращается внутри него. Точно так же можно сказать, что Солнце неподвижно и Земля делает за год один оборот вокруг него, а можно сказать, что Земля неподвижна и Солнце оборачивается вокруг нее один раз за год [2])

. Любое из описаний объясняет соответствующие астрономические явления.

Прежде чем говорить о том, как греки представляли себе движе­ние Земли, рассмотрим различие между кинематикой и динамикой, различие, очень важное для современной науки. Кинематика - это наука, чьей областью является описание движения, в то время как динамика - это наука, которая изучает соотношение между движением и силой. Если нас интересует динамика, то мы говорим, что Земля обращается вокруг Солнца [3]). Если же мы интересуемся только кине­матикой, то даже в современной астрономии мы обычно говорим, что Солнце обращается вокруг Земли. Это подчеркивает принцип относи­тельности движения, принцип, восходящий к древним грекам. Мы сво­бодны принять самое простое описание, а простейшее объяснение зависит от того, что мы пытаемся сделать [4]).

В разделе I.1 мы говорили о том, что для многих греческих филосо­фов и ученых астрономия и физика сильно различались между собой. Астрономии отводилась роль накопления явлений, простого описания того, что мы видим на небе. Поскольку мы можем достаточно хорошо объяснить явления и исходя из того, что Земля находится в покое, и из того, что она находится в движении, вопрос о движении Земли, и о вращении, и об обращении, не является астрономическим вопросом. Это вопрос либо физики, либо философии; в наше время это чисто философский вопрос.

В своих трудах многие греческие философы дают нам понять, что они глубоко постигли деятельность божественного разума и поэтому у них не возникает проблем при ответе на этот вопрос. Ответ такой: Земля находится в полном покое в центре Вселенной.

Физики-практики, которые не обладали внутренним познанием бога, испытывали определенные трудности при ответе на этот вопрос. Но большинство из них пришло к тому же самому ответу. Причины для этого у них в основном динамические, но их понимание динамики коренным образом отличалось от нашего. Для нас наиболее фундаментальный закон динамики состоит в том, что сила требуется для измене­ния состояния движения. Для греков основной закон состоял в том, что сила требуется для сохранения состояния движения. Поэтому даже если они и заходили в своих рассуждениях настолько далеко, что рас­сматривали возможность движения Земли, они не могли допустить, чтобы дома, деревья, воздух, облака и все прочее также имело бы это движение. С их точки зрения, если бы Земля вращалась с запада на восток, то, как это описывает Мильтон в начале Восьмой песни [5]), все, находящееся на Земле, полетело бы с востока на запад.

В главе I.7 «Синтаксиса» Птолемей встает на точку зрения физика, а не астронома, и пишет: «Некоторые ... считают, что нет свидетельств, противоречащих, например, тому, что небо неподвижно, а Земля поворачивается вокруг своей оси на один оборот в сутки с запада на восток, или тому, что вращаются и небо, и Земля и это вращение происходит вокруг одной и той же оси таким образом, что это вращение, как мы уже говорили, согласуется с отношением, которое мы наблю­даем между ними. Правда, если рассматривать только появление самих звезд, то ничто не мешает нам для простоты принять все именно так; но они не понимают насколько, с точки зрения всего того, что проис­ходит вокруг нас и в воздухе, их предположения нелепы». Дальше он переходит к объяснению того, какое движение происходило бы в воздухе с востока на запад в результате вращения Земли.

Птолемей на этом не останавливается, но я не уверен, что понимаю заключение его главы I.7. Если мы представим себе, что Земля каким-то образом несет с собой атмосферу, то, как я понял Птолемея, все тела, находящиеся в атмосфере, плыли бы назад (на запад). Наконец, если мы представим, что тела в атмосфере вращаются вместе с ней, как бы составляя одно целое, то ни атмосфера, ни эти тела не могли бы обгонять друг друга. Это значит, что летящие или брошенные тела всегда оставались бы в одних и тех же относительных положениях. Это­го, ясно, не происходит, следовательно, тела не могут составлять одно целое с атмосферой и поэтому Земля не может вращаться. Такое до­казательство, если я воспроизвел его правильно, конечно, неубеди­тельно.

Что бы ни имел Птолемей в виду в этом отрывке, он определенно учит, что Земля есть сфера, находящаяся в полном покое в центре Все­ленной.

Греческие астрономы связывали движение Земли с вопросом о том, является ли Вселенная конечной или бесконечной. Если Земля находится в покое, а Вселенная вращается вокруг нее, то Вселенная должна быть конечной. В противном случае компоненты Вселенной, находящиеся от Земли на бесконечном расстоянии, имели бы беско­нечные скорости, а это невозможно. Следовательно, предположив не­подвижность Земли, мы получаем конечную Вселенную. Я не понимаю этого доказательства, не понимаю, как можно допускать бесконечные расстояния и в то же время отрицать возможность существования бесконечной скорости.

Специфические доказательства, на которые я ссылаюсь, касаются вращения Земли вокруг оси. Очевидным образом их можно рас­пространить и на обращение Земли вокруг Солнца.

Подведем итоги этой главы. У греческих астрономов, физиков и философов хватило воображения развить концепцию о движении Зем­ли но закончили они тем, что отвергли ее и стали учить, что Земля находится в абсолютном покое в центре Вселенной и Солнечной систе­мы. Некоторые основания для такого заключения были физическими, некоторые -философскими. Можно предположить, что преобладали философские рассмотрения, а физические доказательства были ра­ционалистическим объяснением доказательств философских или даже теологических.

 



[1] Это утверждение о временах года не совсем правильное, но оно несколько столетий служило греческим астрономам. До главы V нам оно также вполне под­ходит.

[2] В астрономии вращение и обращение как типы движения различаются между собой Астрономы используют термин «вращение тела», подразумевая под этим враща­тельное движение тела вокруг некоторой оси, проходящей через центр масс этого те­ла, так, суточное движение Земли вокруг своей оси - это вращение Астрономы пользуются термином «обращение тела», говоря о движении тела по окружности, при­мером обращения может служить годовое движение Земли вокруг Солнца.

[3] Более точно, мы говорим, что все в Солнечной системе движется вокруг центра масс этой системы. Поскольку Солнце очень массивно, то центр масс Солнечной систе­мы близок к центру Солнца.

[4] Специалисты по небесной механике скажут, что эти замечания о кинематике Солнечной системы, строго говоря, не являются точными Имеются некоторые слабые эффекты, исчисляемые секундами дуги, которые проще объясняются движением Земли вокруг Солнца даже с чисто кинематической точки зрения Поскольку эти эффекты обнаруживаются только с помощью телескопа, то для наблюдений невоору­женным глазом все, что мы говорили, корректно.

[5] В этой песне архангел Рафаил объясняет Адаму небесные движения Он объ­ясняет Адаму, что Земля может вращаться с запада на восток, объясняет ему другие аспекты небесной механики, такие как гелиоцентрическая теория, и в то же время предупреждает Адама, что тот мог бы заняться и более полезными делами Мильтон, по всей видимости, очень интересовался процессом Галилео Галилея и даже посетил Галилея во время его номинального домашнего ареста в 1638 г.