Занимательно о космогонии - [5]

Господь бог, Птолемей и проблема алгоритма

В конце античности, во II веке уже нашей эры астроном, математик и астролог Клавдий Птолемей собрал воедино работы своих предшественников, обработал их и, опираясь на физику несравненного Аристотеля, изложил окончательно геоцентрическую систему мира с неподвижной Землей в центре. Птолемей отказался от концентрических сфер, двигавших небесные тела, и построил свою модель, используя комбинацию дифферентов: эксцентров с наложенными на них эпициклами. Сейчас мы объясним, что это такое.

Дело в том, что еще до великого Гиппарха астрономы знали, что Солнце и Луна вовсе не равномерно совершают свой путь. И вместе с тем принцип совершенного движения, каким явилось равномерное движение по окружности, по-прежнему считался незыблемым. Опять факты пришли в противоречие с предрассудком и люди отдали предпочтение предрассудкам. «Факты не соответствуют теории? Что ж, тем хуже для фактов». Сколько раз еще этот девиз догмы прозвучит в науке.

И в I веке, и в X, и в XX… В разных науках…

Древнегреческие ученые вышли из создавшегося противоречия очень остроумно. Еще Аполлоний Пергский в III веке до нашей эры для объяснения неравномерности движения светил ввел понятие эксцентра, то есть окружности, по которой равномерно движется Солнце и центр которой не совпадает с положением Земли. Теперь земному наблюдателю движение дневного светила покажется неравномерным. Но только покажется.

Другое объяснение неравномерности движения тот же Аполлоний предложил с помощью комбинации равномерных движений по окружностям. Здесь по солнечной орбите вокруг Земли — по дифференту — двигалось не само Солнце, а центр малой окружности — эпицикла. Если сложить оба движения, получалось движение Солнца по эксцентру.

Задачей Птолемея было создать модель, наиболее близко иллюстрирующую наблюдаемое движение небесных тел по небосводу. И при этом не нарушить важнейшие принципы, гласящие: 1. Земля неподвижно покоится в центре вселенной. 2. Наблюдаемые движения небесных тел суть истинные движения. 3. Все движения происходят по окружностям. 4. Движение может быть только равномерным. Если же наблюдаемое движение таковым не является, это значит лишь, что центр окружности равномерного движения смещен относительно наблюдателя. 5. Сфера неподвижных звезд совершает один оборот в сутки, сообщая свое движение остальным небесным телам.

Птолемей составил довольно сложную схему, сумев обойти нерушимый принцип равномерности круговых движений. И хотя многие его допущения и ограничения были искусственны и противоречили законам природы, созданная модель объясняла основные особенности наблюдаемых движений небесных тел. Это была прекрасная схема. Непревзойденный математический аппарат, использующий все достижения математиков античной эпохи, позволил по ней предвычислять феномены. Причем результаты предвычислений подтверждались наблюдениями. Чего еще оставалось желать?

Победившую к началу нашей эры новую христианскую идеологию общества модель Птолемея тоже устраивала на первых порах. И после греческих вольнодумств двойная догма о геоцентризме и неподвижности Земли была на долгие годы передана христианскому миру. Тесно связанная с антропоцентризмом, она была введена в каноны религии.

Труд Птолемея был венцом достижений античной астрономии. Последующие века были периодом падения науки и возврата к мифам. Только мифам не языческим с пантеоном бесшабашных богов, а к аскетическим, отрицающим радости земной жизни, мифам христианства. Если жизнь человека является лишь переходной стадией к вечному загробному существованию, то к чему заниматься изучением движения светил? Астрономические и космогонические представления европейцев средних веков поражают своей наивностью и даже какой-то преднамеренной глупостью. Словно и не было никаких античных философов. Даже Птолемей казался слишком революционным.

Начиная с VII века новая мощная сила преобразила мировую культуру. Поднялись и стали набирать силу арабские страны. Бурно начали развиваться в них науки, в том числе и астрономия. Правда, никаких оригинальных моделей строения вселенной в странах Востока не возникло. В большинстве из них развивались геометрические построения Птолемея. Но трудно сегодня сказать, что осталось бы от завоеваний человеческого ума, не сохрани их арабские ученые, математики и астрономы. Между тем и в Европе, охваченной мглой невежества, постепенно вновь начинали наливаться соком сомнения плоды истины. Сначала толкуя, а затем и критикуя догматы религии в многочисленных ересях, европейские философы учились. К эпохе Возрождения из пыли забвения извлекались на свет сочинения древних авторов, с восхищением изучались, подготавливая почву для революции Н. Коперника. И вот в 1543 году в типографии города Нюрнберга из-под пресса был вынут последний лист тысячного экземпляра книги с длинным латинским названием, которое в переводе означало: «Николая Коперника из Торуни шесть книг об обращениях небесных сфер».

В трактате Коперника постулировалась система мира, состоящая из тех же концентрических планетных сфер, что были и у древних греков. Только в центре находилась не Земля, а Солнце. Впрочем, так ли уж это ново? Были ведь уже и Пифагор, и Аристарх… А у Н. Коперника даже обожествленность круговых движений и сфера неподвижных звезд остались в новой системе неизменными. Отвергнув эксцентрики и экванты, помогавшие К. Птолемею и его последователям приводить в соответствие расчеты с результатами наблюдений, Н. Коперник вынужден был оставить эпициклы. Причем результаты предвычислений по новой модели были не лучше, чем по добрым старым правилам Птолемея. Должно было пройти более полувека, прежде чем «гениальный безумец» И. Кеплер превратил орбитальные окружности в эллипсы и избавил навсегда человечество от дополнительных геометрических построений.