Текст книги "Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии"

УНИВЕРСИТЕТЫ И ПАРИЖСКАЯ АСТРОНОМИЯ

Структура официальной западной системы образования базировалась на семи свободных искусствах. Они составляли основную часть учебных программ университетов и являлись мощнейшим источником влияния типично европейских институций. Университеты унаследовали некоторые из своих организационных моделей от исламских образовательных школ, но их отличительной особенностью считалось трансконтинентальное признание, гарантируемое и поощряемое привилегиями, предоставляемыми им местными властями и главой католической церкви. Конечной целью университетов была подготовка образованных священников для церкви, однако это отнюдь не означало, что они разделяли религиозные предубеждения старых соборных школ. Средневековый университет – и скрытый намек на это содержится в наиболее распространенном его обозначении как studium generale – объединял различные специализированные исследования в едином институциональном образовании, иерархия которого выстраивалась по принципу возрастания степени сложности. На первой ступени располагался факультет искусств. Он получил свое обозначение по названию нескольких свободных искусств тривиума и квадривиума. Астрономия преподавалась молодым студентам факультета искусств, еще не достигшим высокого технического уровня, но давала возможность большинству студентов университета познакомиться по меньшей мере с астрономической терминологией. Поступление на высшие университетские факультеты права и медицины, а также на самый почетный теологический факультет требовало прохождения долгого и трудного курса обучения и являлось привилегией лишь малой части университетского контингента. Количество студентов, преуспевавших на медицинском факультете, было невелико, но они серьезнее других относились к получению образования и, вероятнее всего, неплохо знали астрономию, поскольку такие практики, как кровопускание, подразумевали знакомство со знанием фаз Луны, а астрологические предсказания являлись важной частью услуг, оказываемых медиками. Как впоследствии выяснилось, большое число сохранившихся копий манускриптов и трактатов, содержавших весьма нетривиальные астрономические сведения, первоначально принадлежало практикующим врачам.

Университеты снабжали элиты знанием, необходимым для обслуживания религиозных и государственных нужд. Заслуга именоваться первыми (по времени основания) принадлежит университетам, возникшим в Болонье, Париже и Оксфорде. Даты основания стали предметом дискуссий уже в Средние века, и в данном случае это не является для нас первоочередным вопросом, однако сложно отрицать, что начало XIII в. ознаменовалось стремительным ростом социального и интеллектуального влияния университетов. Возникла необходимость в создании новых адаптированных текстов, и это стало причиной написания в первые десятилетия указанного столетия Иоанном Сакробоско одной из наиболее широко используемых в обучении астрономических книг всех времен под названием «Трактат о сфере». Эта работа, написанная, предположительно, магистром из Оксфорда, который со всей определенностью занимался учительской практикой в Париже, была обильно декорирована цитатами из классической поэзии и повествовала исключительно об элементарной сферической астрономии и географии, почти ничего не сообщая о планетных теориях; однако начало было положено. Тот же самый автор составил и другие популярные тексты, посвященные арифметике и астрономическим таблицам (календарным расчетам). С этого момента студенты перестали внимать подружкам невесты и рассказам о воображаемых космических путешествиях. Литературные украшения Сакробоско предназначались для того, чтобы подсластить пилюлю, но сами его тексты были рассчитаны на достижение понимания, а не на механическое заучивание.

Вскоре последовали другие работы такого же уровня, например сочинение, написанное Робертом Гроссетестом – оксфордским преподавателем и епископом Линкольна, бывшим одно время весьма успешным ректором Оксфордского университета. Гроссетест являлся одним из величайших средневековых ученых; будучи ранним поклонником аристотелевской науки, он не слишком хорошо разбирался в астрономии. Книги, подобные той, что написал Сакробоско, требовалось дополнить планетной теорией, и это было сделано после написания серии книг, жанр которых определялся названием «Theorica planetarum» («Теория планет»). Одним из лучших примеров такого рода сочинений, используемых в школах начиная с XII в. и далее, служил перевод трактата ал-Фергани, сделанный Иоанном Севильским; другой такой труд написал Роджер Херефордский. Однако наиболее знаменитый западный шедевр написан неизвестным автором, и сегодня, как и в Средние века, на него принято ссылаться по его начальным латинским словам («Circulus eccentricus vel egresse cuspidis…»). Автора данного текста можно обвинить в нескольких технических несуразицах и досадном упущении, связанном с отсутствием информации о параметрах планет, однако величайшая заслуга этой работы состоит в том, что она помогла придать устойчивость латинским астрономическим терминам, и, кроме того, лучшие ее копии были хорошо иллюстрированы. Наконец, она содержала краткие сведения, касающиеся астрологии.

Посредством диаграмм эта книга учила студентов существенным элементам солнечных, лунных и планетных моделей не так, как это делалось в канонах к таблицам, которые обычно знакомили только с процедурными правилами без приведения каких-либо пояснений. При этом складывается впечатление, что автор все же учитывал каноны в процессе письма, поскольку наряду с общим описанием базовых птолемеевых моделей он снабжал их краткими вставками, объясняющими, как следует пользоваться астрономическими таблицами. Временами эти инструкции демонстрировали исключительную нетривиальность, и добиться понимания их большинством студентов можно было только при участии опытного наставника. Работа не содержала разъяснений того, почему первое место в ней отводилось планетным теориям. «Альмагест» Птолемея, который, безусловно, лежал в основе трактатов подобного рода, мог бы сделать это, поскольку его дважды перевели на латынь в XII в., сначала с греческого, а потом с арабского. Кроме того, гуманистический культ текстов чисто греческого происхождения привел к появлению еще одного перевода, сделанного в 1451 г. Однако «Альмагест» слишком большой и сложный (и дорогой) для повседневного использования, а потому его заместили астрономическими компиляциями даже в исламской культуре. Одна из наиболее известных написана ал-Фергани, именно он ввел в европейский обиход представление о таком расположении сфер, чтобы не возникало свободного пространства. Мы уже упоминали о том способе, посредством которого размерности всей Вселенной могли быть последовательно сведены друг к другу, начиная от расстояния до Луны и далее, если считать верной эту птолемееву модель, восходящую к его «Планетным гипотезам», а не «Альмагесту».

Произведение Аристотеля «О небе» изучалось в университетах из‐за его космологического содержания, и к нему написано множество комментариев. Оно сохранилось благодаря тесной связи с прочей натурфилософией и метафизикой, также являвшимися неотъемлемой частью университетской интеллектуальной диеты. Излагаемая в нем дуалистическая физика, сочетающая небесную область, в которой естественное движение является круговым, с земной областью, где натуральны движения, направленные строго вверх или строго вниз, редко когда оспаривалась. Философский уровень средневековых дискуссий, так часто высмеиваемых в ходе последующей истории людьми, не обладавшими достаточным досугом для изучения логики, был очень высок. Все философские дискуссии, включая натуральную философию, в конечном счете увязывались с теологией. Такая направленность дебатов, если рассматривать их в целом, отнюдь не исключала определенной свободы мышления, как это может показаться на первый взгляд. Даже когда церковь запретила изучение некоторых аристотелевских идей, что особенно ярко проявилось в Париже и в Оксфорде в 1277 г., это могло приводить к поиску новых альтернатив и таким образом придавать свежесть старым идеям и создавать новые подходы к ним. Выберем в качестве показательного примера с важными и далеко идущими последствиями, дававшими о себе знать в течение половины тысячелетия, случай Томаса Брадвардина (умершего во время эпидемии чумы 1349 г., вскоре после назначения его Кентерберийским архиепископом), отрицавшего доктрину Аристотеля, согласно которой мир не может быть окружен вакуумом. То, что он рассматривал пустоту за пределами мира как проявление божественной природы, не может расцениваться сегодня как догадка, обладавшая высокой научной ценностью, но его рассуждения о ней в терминах бесконечности были весьма важным обстоятельством. Старая космология, понятное дело, стала трещать по швам именно в силу своей приверженности к идее замкнутости и конечности мира. В Париже современник Брадвардина Жан Буридан, а позже ученик Буридана Николай Орем весьма бесстрашно использовали лексикон подобного рода. Это только первые маленькие шажки, однако они выводили на дорогу, завершившуюся признанием космологами идеи о возможной бесконечности материального мира.

Если где и наблюдался расцвет технической астрономии, так это в Париже и в Оксфорде, начиная с конца XIII в. и далее, где среди практикующих ее людей существовала тенденция с еще меньшим вниманием относиться к комментированию Аристотеля и таким образом постепенно сводить на нет разглагольствования о разновидностях наивной гомоцентрической планетной астрономии, разделяемой сторонниками Аристотеля. Как мы видели, она была устранена из планетных теорий задолго до рождения Птолемея, и остается загадкой, почему она сохранялась в течение столь долгого времени. Частично это может быть объяснено встроенностью этого знания в высококачественную, замкнутую и хорошо согласованную систему, а именно – систему Аристотеля. Мы неоднократно указывали на то, что даже Птолемей завершил свою работу попыткой защитить физическую систему Аристотеля.

На первый взгляд, сама природа средневекового университета может показаться неблагоприятной для развития астрономии, рассматриваемой в качестве науки, связанной с наблюдаемым миром. Средневековые подходы к знанию испытали мощное влияние со стороны техник интерпретации, используемых при обсуждении Священного Писания, заключавшихся скорее в очищении и восстановлении этого наследия в его исходной форме, чем в анализе и разработке новых подходов для передачи их следующим поколениям. Но, к счастью, поскольку стал доступен гораздо более качественный материал и поскольку ученые ожидали от обучения чего-то, что можно в принципе назвать интеллектуальным удовольствием (его был способен предоставить им их предмет), не говоря уже о практической пользе, которую они, по-видимому, извлекали из способности осуществлять астрологические предсказания, оказалось возможным появление нового типа европейского астронома. Таким образом, темп интеллектуальной жизни возрос, будучи прерываем только такими время от времени случавшимися бедствиями, как война, политические беспорядки и эпидемии – особенно чума 1348–1349 гг. Однако даже подобные непомерные опасности способствовали развитию образования в одном важном отношении: они вызывали миграции ученых. Вместе со стремительно меняющимся социальным и интеллектуальным порядком повсюду основывалось все большее и большее количество новых университетов, особенно начиная с XIV в. и далее.

АСТРОНОМЫ-ПРАКТИКИ

Возрождение не наступило одномоментно. Роджер Бэкон (ок. 1219–1292) ввел в свои сочинения мягкий вариант эмпиризма, но он не астроном. Наиболее знаменитый средневековый философ Фома Аквинский (1224–1274) обязан своей репутацией идее, согласно которой откровение должно подкрепляться рациональным объяснением (и Аристотелем), направленным на поиск истины; однако и он не являлся астрономом по призванию. Для поиска признаков реальных изменений нам нужно обратить свой взор на такого гораздо менее выдающегося ученого, как Гийом де Сен-Клу, расцвет деятельности которого пришелся на конец XIII в. Мы ничего не знаем о его жизни, кроме того факта, что он был каким-то образом связан с французским двором. В 1285 г. он наблюдал соединение Сатурна с Юпитером. Он составил довольно точный «альманах», где приводились предвычисленные положения Солнца, Луны и планет через равные интервалы времени на период с 1292 по 1312 г., снабдив его описанием наблюдений и планетными таблицами (из Толедо и Тулузы), легшими в основу альманаха, а также исправлениями, которые он посчитал необходимым внести.

В части, касающейся работы над альманахами, в контексте наблюдения за солнечными и лунными затмениями, Гийом рассматривал вариант проецирования на экран солнечного изображения, полученного с помощью точечной диафрагмы. Это, как он говорил, позволило бы избежать опасности испортить зрение, что стало массовым явлением во время затмения 4 июня 1285 г. Роджер Херефордский упоминал о таком же техническом приеме в XII в. и, следуя инструкциям Гийома, Леви бен Гершом, действительно, использовал изображения, полученные в 1334 г. с помощью точечной диафрагмы, чтобы собрать информацию для определения эксцентриситета солнечной орбиты. Леви наблюдал Солнце в дни летнего и зимнего солнцестояний, используя комбинацию из камеры обскуры и жезла Якоба – инструмента собственного изобретения. Кеплер наблюдал затмение 1600 г. почти таким же способом. Один из методов определения эксцентриситета основывался на том, что диаметр изображения находится в обратной зависимости от расстояния до Солнца, поэтому существует прямая связь между наблюдаемыми величинами и геометрией эксцентрической круговой орбиты.

Практическое применение астрономии в Европе испытало бурный рост в конце XIII в. и продолжало развиваться далее без каких-либо серьезных сбоев. Однако такое словосочетание, как «астрономическая практика», может обозначать множество вещей и не должно напрямую противопоставляться «астрономической теории» в современном смысле этого слова по той простой причине, что в те времена оно содержало гораздо большее количество некритично усвоенных предубеждений. Рассмотрим, например, случай комет. Согласно Аристотелю, они имели метеорологическое происхождение. Когда солнечные лучи, как он считал, падают на сухую почву, они вызывают сухие испарения, которые поднимаются в виде дыма и воспламеняются при входе в небесные области. Этот тип рассуждений сложно поддавался опровержению, поскольку прекрасно укладывался в универсальную физическую космологию Аристотеля, пользовавшуюся повсеместным признанием почти со всеми ее отдельными деталями. Его соображения по поводу природы комет редко оспаривались (одним из немногочисленных критиков был римский сочинитель и государственный деятель I в. н. э. Сенека), и те, кто наблюдал кометы, не задумываясь исходили из аристотелевских представлений о них. Когда в XV в. кометы стали более или менее систематически наблюдать (это делали, например, Тосканелли [комета 1433 г.], а также Региомонтан и Вальтер [в 1470‐х]), особый интерес вызывала их разнообразная внешняя форма. Эти формы часто интерпретировались посредством несуразных аналогий, разбавленных весьма стандартными астрологическими теориями. Это не было тем, что большинство из нас понимает под практической астрономией. С другой стороны, это вызвало серьезную заинтересованность в определении их точных координат, а затем и положения их орбит в пространстве, что вполне соответствовало прецедентам, возникшим в рамках планетной астрономии. Тем не менее до конца XVI в. считалось (в полном соответствии с Аристотелем), что место, занимаемое ими в пространстве, относится к подлунному миру. Как будет показано в главе 12, вплоть до того времени, когда Тихо Браге опроверг это предположение, исходя из своих наблюдений за кометой 1577 г., никто из западных астрономов не пытался сделать нечто подобное.

Существуют более ранние примеры серьезного отношения астрономов к определению положения комет. Пьер де Лимож измерил координаты головы кометы 1299 г., используя для этого торкветум – инструмент, который мы обсудим ниже на с. 365. Жоффре де Мо определил координаты кометы 1315 г. по ее положению относительно близлежащих звезд. Джакопо д’ Анджело нашел долготу кометы 1402 г. по долготе Луны. Все трое являлись высокопоставленными медиками, получившими астрологическое образование, каковым, кстати, был и Тосканелли. Если просмотреть список ученых, проявлявших интерес к изготовлению астрономических инструментов, то эта особая социальная группа будет иметь там большое количество своих представителей.

Наибольшее внимание уделялось конструкции инструментов. Гийом де Сен-Клу, например, написал среди прочего довольно нетипичную работу о солнечных часах («директориум»), оснащенных магнитным компасом для их ориентации. Однако в качестве иллюстрации другого более чем практического вопроса он составил новый церковный календарь, начинавшийся с 1292 г. и отличавшийся повышенным вниманием к точному соответствию базовым астрономическим данным. Все студенты, обучавшиеся на факультете искусств, обязаны были изучать азы церковных календарей, но обычно это процедура приобретала вид «натаскивания» без какого-либо серьезного понимания заключавшихся в них астрономических знаний. Способные к более глубокому проникновению в их астрономические основы, как, например, Гроссетест и Бэкон, выражали неудовольствие несовершенством существующих календарей задолго до того, как появилась новая версия Гийома, и другие студенты следовали их примеру. Юлианский календарь не только смещался по временам года, но еще и не удовлетворял христианским требованиям по расчету праздника Пасхи. В итоге недовольство ученых привело к григорианской календарной реформе, осуществленной в 1582 г., и к замене старого календаря, особенно в католических странах. Попытка Гийома де Сен-Клу соединить вместе как идеальную, так и альтернативную рабочую версию календарей, вполне вероятно, была весьма наивной. Процесс же подготовки реформы затянулся на четыре столетия не столько из‐за церковного консерватизма, а потому, что церковные советы были озабочены более насущными политическими делами.

Еще до конца 1582 г. этому примеру почти сразу же последовала бо́льшая часть Италии, Испании, Португалии, Польши, Франции и католических Нидерландов. По соображениям сохранения религиозного достоинства, протестантские страны часто не спешили следовать руководящему примеру католической церкви, это наблюдалось даже в Англии – стране, так долго ратовавшей за осуществление реформы. Однако зачастую массовое противостояние имело совсем иной, не религиозный характер, оно было особенно распространено среди крестьянства, чьи календарные обычаи, пословицы о погоде и торжественные праздничные дни смещались из‐за введения первоначального десятидневного григорианского сдвига. В общем и целом календарем распоряжались ученые. В Англии многие образованные астрономы, включая Джона Ди, Томаса Диггеса и Генри Савиля, давали самые лучшие рекомендации григорианскому проекту, но английские епископы, памятуя об отлучении королевы Елизаветы от церкви предыдущим папой, тормозили реформу. Немецкие протестанты выступали в гораздо менее сдержанной манере: согласно одному из немецких источников, реформа была делом рук дьявола. Шотландия приняла предлагавшиеся изменения в 1600 г., но Англия последовала этому примеру только в 1752 г., когда большинство европейских стран уже давным-давно адаптировалось к новым правилам. Согласно парламентскому постановлению, в октябре указанного года из английского календаря были изъяты одиннадцать дней, и случилось это спустя пятьсот лет после смерти предполагаемого автора реформы Гроссетеста. Это вызвало серьезные общественные беспорядки (одна из гравюр Хогарта содержала призыв, ставший лозунгом предвыборной кампании, – «Верните нам наши одиннадцать дней!»), однако в конце концов здравомыслие победило. Повторим слова проповеди, прочитанной неким священником Пирсоном Ллойдом: если Англия сохранит свою старую систему, то «по прошествии некоторого времени нам придется отмечать два главных праздника – Рождество и Пасху – в один и тот же День». Он не стал оповещать свою паству о том, сколько тысяч лет должно пройти, прежде чем это случится.

Но оставим проблемы, связанные с календарем, и вернемся к технической астрономии конца XIII в. Благодаря произведенным наблюдениям Гийом де Сен-Клу обнаружил: положения звезд указывают на ошибку примерно в один градус теории, приписываемой Сабиту. По этой причине Гийом отдал предпочтение равномерному прецессионному движению. Говоря вообще, его подход к астрономии отличался нетипичной требовательностью и конструктивностью, но своим использованием свежих наблюдений он подавал пример, которому в то время мало кто был готов следовать. Представляется вполне вероятным (хотя мы не можем доказать этого со всей строгостью), что он вдохновил своим примером Иоанна де Линерииса и его учеников на работу, кульминационной точкой которой стали различные версии Альфонсовых таблиц. Они, как мы могли убедиться в предыдущей главе, датируются 1320‐ми гг.

Другим астрономом того же поколения с практическими наклонностями и прочными парижскими связями был Петр Филомен, являвшийся какое-то время штатным священником собора в Роскилле (Дания). Он преподавал астрономию и астрологию в Болонье, а затем переехал в Париж (в 1292). Пробыв там около десяти лет, он затем снова вернулся в Роскилле. Как и Гийом, он составил календарь (даже более ортодоксальный), который стал крайне популярен. Кстати, на его примере Петр Филомен подводит нас к другому в высшей степени важному аспекту средневековой астрономии – изобретению и усовершенствованию вычислительных инструментов. Будучи в Париже около 1293 г., он внес некоторые усовершенствования в обычный экваториум и другие приспособления для расчета затмений. Что касается экваториума, изобретенного Джованни Кампано из Новары (другим ученым, обучавшимся в Париже, но ранее – в 1260‐х), то эти инструменты могут быть более или менее точно описаны как подвижные птолемеевы диаграммы, сделанные из градуированных металлических кругов. Малообеспеченные студенты могли изготавливать их из дерева или пергамента. (Мы уже освещали эту идею на с. 302 в связи с ал-Каши, а впоследствии упоминали еще о нескольких примерах.) Их продолжали мастерить, воспроизводя эти вполне очевидные очертания (во всяком случае, очевидные для тех, кто изучал птолемееву астрономию) вплоть до XVII в. На ил. 102 изображен пример такого инструмента, взятый из шикарно изданной книги Петера Апиана.

102

Изображение печатного экваториума, опубликованное в «Astronomicum Caesareum» (1540) Апиана, в данном случае для планеты Меркурий. Великолепный том формата in folio с раскрашенными ксилографиями и подвижными частями был посвящен императору Карлу V и его брату Фердинанду. Многочисленные бумажные вольвеллы объемного инструмента вращались, будучи приклеенными к бумажным дискам, что упрощало проблему их неточной центровки.

К тому моменту Париж являлся наиболее влиятельным европейским центром астрономической активности, и у кого-то может создаться вполне оправданное впечатление, будто в то время для того, чтобы начать заниматься астрономией в университете, достаточно было зваться именем «Иоанн». Таковы Иоанны: Сицилийский, де Линериис, де Мурис, Саксонский, де Шпейер и де Монфор. Все они побывали в одном и том же месте в течение двух или трех десятилетий. Каждый из них оставил свой след в астрономии, и каждый проявлял огромный интерес к улучшению качества и состава Альфонсовых и других таблиц. Здесь особо следует отметить то, какое внимание они уделяли упрощению и ускорению расчетов. В качестве одного из многочисленных примеров можно привести таблицы Иоанна де Муриса для оппозиций и соединений Солнца и Луны (на 1321–1396 гг.), что представляло собой один из аспектов церковных календарных расчетов. Недаром папа Клемент VI пригласил его в Рим наряду с Фирмином де Беллавалем в качестве консультанта по календарной реформе в 1344–1345 гг.

Все эти ученые проявляли глубокую заинтересованность в вопросах конструирования инструментов для проведения наблюдений и вычислений. К первой категории можно отнести использование квадранта, закрепленного на стене, ориентированной вдоль меридиана (стенной квадрант), и параллактических линеек, использованных еще Птолемеем, – здесь можно затеять долгий разговор о достоинствах инструмента, не нуждающегося в круговых шкалах, особенно если учесть следующее: производственная практика того времени не позволяла изготавливать последние с достаточной степенью точности. Отчеты о наблюдениях – недолговечная вещь, и тот факт, что до нас дошло лишь несколько таких отчетов, не означает, будто упомянутые парижане были только вычислителями. Нам известно, что дело обстояло не так. Манускрипт Иоанна де Муриса содержит отчеты о наблюдениях, проведенных между 1321 и 1324 гг. в пяти различных местах.

Говоря о категории вычислительных инструментов, мы обнаруживаем гораздо больше примеров. Возьмем только Иоанна де Линерииса: сохранились его трактаты о новой разновидности армиллярной сферы, о сафее (проекция универсальной астролябии), об экваториуме Кампано и о «директориуме» – вычислительном инструменте, похожем на астролябию, но специально адаптированном к особой астрологической доктрине – доктрине «дирекций». Услуги большинства астрономов ценились не дешево. Некоторые биографические подробности многих указанных здесь парижских астрономов известны нам только благодаря тому, что они находились на службе у князей и высших церковных иерархов, представлявших те социальные классы, которые обеспечивали астрологию широчайшими коммерческими возможностями.