По кругу с Землей. Коперник. Гелиоцентризм - [33]

На первых страницах своей книги Коперник порывает с гео- статическим представлением, а также с геоцентризмом. Но он не окончательно отвергает классические идеи и поддерживает некоторые предубеждения, не вытекающие из его наблюдений. Сфера и окружность продолжают иметь абсолютное значение. Кроме того, в соответствии с философской традицией ученый считал, что скорость движения светил постоянна. Наконец, для Коперника все еще существовали кристаллические сферы Аристотеля, и он полагал, что земная ось жестко связана со сферой, в центре которой находится Солнце. Если бы это было так, земная ось имела бы постоянный угол наклона по отношению к Солнцу и нельзя было бы объяснить смену сезонов.

Именно поэтому ученый вводит третье движение, основываясь на идее колебания Ибн Курры. Поэтому некоторые современные авторы считают, что Коперник работал на грани между классической и современной наукой. Его вклад способствовал появлению современной мысли, но сам по себе был скорее выбором, а не открытием. Коперник решил поверить в то, что его предположения верны, и подтвердил их большим количеством данных с помощью вычислений и технических новинок. Всему этому посвящены оставшиеся примерно 200 страниц его книги. Он пишет следующее:

«Я принял на себя труд перечитать книги всех философов, которые только мог достать [...], я тоже начал размышлять относительно подвижности Земли. И хотя это мнение казалось нелепым, однако, зная, что и до меня другим была предоставлена свобода изобретать какие угодно круги для наглядного показа явлений звездного мира, я полагал, что и мне можно попробовать найти (в предположении какого-нибудь движения Земли) для вращения небесных сфер более надежные демонстрации, чем те, которыми пользуются другие математики».

В этом смысле, без сомнения, Коперник является современным ученым: он собирает доступную библиографию, анализирует и критикует ее. Он выбирает рабочую гипотезу, отталкиваясь от того, что уже известно. Затем, с эмпирическими данными в руках, убеждается, что эта гипотеза, хотя и кажется абсурдной с точки зрения ощущений, более правильна, чем общепринятая модель.

Любопытно, что среди античных астрономов, труды которых прочитал Коперник, ссылки на Аристарха Самосского (книга III, главы 2,6 и 13) касались только предварения равноденствий или длительности года, но не гелиоцентрической модели. Случайность? Намеренная забывчивость? В единственном дошедшем до нас труде этого астронома, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», он рассуждает в рамках геоцентрической модели; известно, что и позднейшие авторы цитировали гелиоцентрические идеи Аристарха.

Хотя наблюдения ученого, о которых мы имеем свидетельства, процитированы в соответствующих местах, большая часть эмпирических данных, приведенных в «О вращении небесных сфер», принадлежит другим авторам. Его основными источниками были «Извлечения из Альмагеста Птолемея» Региомонтана и Пурбаха, опубликованные в 1496 году, латинский перевод «Альмагеста» Герарда Кремонского, напечатанный в Венеции в 1515 году, и Альфонсовы таблицы, которыми Коперник научился пользоваться в Краковской академии.

На самом деле разница между моделями Птолемея и Коперника сводится к ролям Земли и Солнца и различиям в земной динамике: от геостатической и практически геоцентрической модели делается переход к геодинамической и гелиоцентрической. Коперник незначительно уменьшил количество окружностей, необходимых для объяснения траекторий небесных тел, но сохранил внутреннюю сложность, присущую модели Птолемея. Если мы рассмотрим обе модели с точки зрения необходимых вычислений, то выясним, что Коперник отказался от эквантов и привязал движение планет не к Солнцу, а к центру земной орбиты, внося значительные ошибки в широты планет, особенно в случае Марса. В отношении Меркурия, который для Птолемея представлял особенный случай, Коперник применил тот же принцип, хотя и внес тем самым дополнительную сложность.

Важным фактом является то, что внутренние планеты, нижние по терминологии Птолемея, в соответствии с имеющимися у Коперника данными должны достигать большой угловой дистанции по отношению к Солнцу, когда система Солнце — планета — Земля образует определенный угол, то есть в точках максимальной элонгации, о которых мы уже говорили.

Следует также отметить отличия, которые можно заметить между версией модели, описанной в «Малом комментарии...», и окончательной версией, вошедшей в «О вращении небесных сфер». Оказывается, что хотя оба текста описывают гелиоцентрическую модель, в «Малом комментарии...» планетарная механика гораздо более сложная: планета движется по первому эпициклу, центр которого движется по второму эпициклу, центр которого, в свою очередь, движется по окружности деферента, в центре которой находится Солнце. В «О вращении небесных сфер», напротив, динамика напоминает птолемееву, хотя Солнце и Земля в ней меняются местами.

ПРЕДВАРЕНИЕ РАВНОДЕНСТВИ

Ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики, то есть плоскости, по которой наша планета движется вокруг Солнца.

Вследствие этого наклона появляется третье движение, которое Коперник предложил в своем труде «О вращении небесных сфер». Из-за деформации Земли гравитационная сила Солнца вызывает движение, которое изменяет направление земной оси. Таким образом, ось совершает вращательное движение, описывая конус, наподобие прецессии волчка. На рисунке изо- бражено движение оси по окружности; период этого вращения составляет около 25 776 лет и называется Платоновым годом. На прецессию накладывается еще одно движение — нутация, — вследствие которого скорость прецессии изменяется. Это приводит к тому, что земная ось совершает колебания и траектория становится более сложной, как показано на рисунке. Для нутации пока нет удовлетворительной модели, так как она является следствием множества эффектов. Считается, что Гиппарх первым изучил этот тип движения; также о нем говорил Теон Александрийский (ок. 335-405). ВIX веке Ибн Курра развил свою теорию колебаний, которая была предшественницей рассуждений Коперника о третьем земном движении.