Системы мира (от древних до Ньютона) - [18]

Эти значительные научные и культурно — исторические достижения были началом нового расцвета астрономии в древней Греции, который связан с именем Гиппарха. Его деятельность относится приблизительно к 160–125 гг. до хр. эры. Этот ученый, о жизни которого нам известно очень мало, образует вместе с Аристархом и Птолемеем блестящее «тройное созвездие» древней астрономии. Гиппарх был величайшим из астрономов древности, так как он первый поставил астрономические исследования на строго научную почву и тем заслужил почетное имя «отца научной астрономии». Гиппарх стремился установить законы небесных явлений на основании тщательно проверенных наблюдений и, исходя из этих законов, создать астрономические таблицы, позволяющие строго математически вычислить положение Солнца, Луны и планет для любого момента.

Ему, однако, не удалось освободиться от взглядов, унаследованных от Платона и Аристотеля. Он продолжал рассматривать Землю как покоящееся центральное тело вселенной и придерживаться представления о «совершенстве» небесных тел и их движений, и поэтому пути Солнца, Луны и планет, по его мнению, могли быть лишь круговыми. Но Гиппарх не ограничивался допущением, что небесные тела движутся по кругам и равномерно, а старался определить величину радиусов этих кругов, соотношение между орбитами небесных светил и место, которое должно занимать цен тральное тело внутри орбиты, для того чтобы вычисленные положения светила оказались в согласии с данными наблюдений.

Новым по сравнению с Аристотелем было объяснение аномалий («неравенств») в видимых путях Солнца, Луны и планет среди звезд с помощью так называемых эксцентрических кругов или эксцентриков.

Определяя, путем очень тщательных наблюдений, промежутки времени между моментами равноденствий и солнцестояний, Гиппарх нашел, что Солнце перемещается между звездами не вполне равномерно — то несколько быстрее, то несколько медленнее. Он подсчитал, что продолжительность весны равна приблизительно 94*/г дня, лета—92V2 дня, осени—88 дней и зимы—90 дней, и сделал отсюда вывод, что Солнце перемещается среди звезд быстрее всего зимой и медленнее летом. Именно, летнюю половину полной окружности, т. е. промежуток времени от точки весеннего до точки осеннего равноденствия, Солнце проходит приблизительно в 187 дней, в то время как зимнюю половину эклиптики, т. е. путь от точки осеннего до точки весеннего равноденствия, оно успевает пройти приблизительно в 178 дней, т. е. почти на 9 дней быстрее.

Эту довольно значительную разницу («аномалию») можно было объяснить тем, что Солнце движется не по кругу, или же тем, что движение Солнца совершается равномерно по кругу, но Земля не находится в центре этого круга. Гиппарх принял вторую гипотезу, допустив эксцентрическое положение Земли относительно солнечной орбиты, т. е. он высказал предположение, что Солнце движется вокруг Земли по эксцентрической орбите. Иначе говоря, этот астроном заключил, что Земля находитЬя не в центре круга, описываемого Солнцем, а что она несколько смещена в сторону от центра.

Однако решившись на этот важный шаг, т. е. «сдвигая» Землю со своего «почетного места», Гиппарх своей гипотезой поддерживал мнение о «совершенстве» солнечного движения, его равномерно — круговом характере. Неравномерность движения Солнца признавалась лишь иллюзорным явлением, кажущимся таким потому, что мы видим Солнце не из центра солнечной орбиты.

Наблюдения показывают, что 1 января Солнце перемещается в сутки на 61,2', а 1 июля — на 57,2^;, причем в первом случае видимый диаметр Солнца больше, чем во втором. Значит расстояние Солнца от Земли меняется в течение года, причем Солнце кажется нам движущимся с изменяющейся скоростью вследствие эксцентрического положения Земли: мы видим его перемещающимся быстрее, когда оно ближе к Земле и медленнее— когда оно дальше от нее.

Таким образом, хотя Гиппарх принимал Землю непод вижной и допускал равномерно — круговое движение светил он в сущности открыл, что 3 е м — л я не всегда нахо дится на одинаковом расстоянии от Солнца причем она движется быстрее, находясь ближе к Солнцу (зимой), и замедляет движение, удаляясь от него (летом) Только это движение он, в соответствии с геоцентриче ским учением, отнес не к Земле, а к нашему центральному светилу — Солнцу.

Частное от деления расстояния Земли от истинного (геометрического) центра солнечной орбиты на радиус этой орбиты Гиппарх назвал «эк- сцентриситетом». Величину эксцентриситета он нашел равной 1/24 радиуса солнечной орбиты. Другими словами, Гиппарх пришел к заключению, что Земля помещена в стороне от центра солнечного кру га на расстоянии, равном одной двадцать четвертой доле его радиуса.[9] Это дало ему возможность определить место солнечного «перигея» и «апогея», т. е. те точки на орбите, которые наименее и наиболее удалены от Земли. В результате Гиппарху удалось составить солнечные таблицы, позволяющие заранее определить положение дневного светила в любой день года.

Фиг. 12. Объяснение неравномерного движения Солнца по Гиппарху. Центр солнечного движения находится в точке пересечения пунктирных линий, а сплошные линии сходятся в центре Земли. Движение Солнца должно казаться более быстрым, когда оно идет по части круга, к которой Земля стоит ближе, и медленнее в противоположной части.