Текст книги "Кто есть кто в мире науки и техники"

Глава 3. Начало научных знаний

Аександр Македонский стремился подчинить себе весь известный мир. Аристотель постарался охватить совокупность всех знаний своего времени. Замысел Александра был в принципе невыполним, а созданная им великая империя быстро распалась. Аристотель достиг своей цели, оставшись в истории знаний как подлинный и неповторимый энциклопедист.

Однако Александр Македонский основал нескольких городов Античности. И по этой причине его имя вошло в историю науки. В устье Нила он заложил в 332–331 гг. до н. э. город Александрию. План ее разработал архитектор Дейнократ. Согласно описанию Страбона, «весь город пересечен улицами, удобными для езды верхом и на колесницах, и двумя весьма широкими проспектами, более палестра (30 м) шириной, которые под прямым углом делят друг друга пополам».

Расположенный близ берега остров Фарос, где был сооружен высокий маяк, соединили с материком дамбой, имевшей проходы для судов. Из гавани Евноста (Счастливого Возвращения) проложили канал до озера Мареотида, куда по Нилу доставляли грузы. Порт был оборудован верфями, товарными складами. За рыночной площадью возвышался храм Посейдона и начинался комплекс царских дворцов и парков, включавший Храм муз (Мусейон).

Через десятилетие со времени основания, после распада эфемерной империи Александра Македонского, Александрия стала столицей Птолемеевской династии царей Египта и крупнейшим центром культуры. Здесь осуществился синтез научно-технических знаний греческой и значительно более древних цивилизаций Египта, Месопотамии, Индии.

Птолемей I Сотер сын Лага, бывший полководец Александра Македонского, заняв египетский престол, превратил свою страну в сильное централизованное государство. Столица Египта превратилась в центр мировой торговли. Символом величия города явился колоссальный маяк. Ночью на нем зажигали костер, который виден был, по свидетельству историка Иосифа Флавия, за 50 километров.

Это была трехъярусная башня (проект архитектора Сострата из Книда), увенчанная статуей бога морей Посейдона. Такое сооружение высотой более 100 метров считалось чудом инженерной мысли и строительного мастерства. Александрийский маяк эллины причислили к шести другим чудесам света. О его конструкции точных сведений нет. Но он определенно свидетельствует о высоком уровне строительной техники и о том, что в гавань Евноста прибывали торговые суда из разных стран Средиземноморья днем и ночью.

Птолемей I, а также его преемники Филадельф, а затем Эвергет не жалели средств на развитие науки, просвещения, искусств, положив начало первому в мире Александрийскому Мусейону – средоточию научной мысли, искусств и ремесел. При нем находилась крупнейшая в Античности Александрийская библиотека, а также Академия.

По словам историка науки Джона Бернала: «Александрийский музей был первым государственным исследовательским институтом, и хотя его художественная, литературная и даже философская продукция была незначительной (если не считать сохранения в нем древних текстов), он внес бóльший вклад в науку, чем какой-либо другой отдельный научный институт до и, возможно, после него. Научная работа Музея, если ее рассматривать в связи с работой его бывших членов и корреспондентов, разбросанных по всей остальной части классического мира, таких, как Архимед, была гораздо больше специализирована, чем какая-либо другая научная работа до и после него в течение последующих двух тысяч лет».

Одним из наиболее выдающихся представителей александрийской школы был Евклид (Эвклид). Он обобщил и привел в строгую систему математические знания, накопленные к тому времени – прежде всего греческими математиками Гиппократом из Хиоса и Евдоксом. Птолемею I, посетовавшему на то, что постигать эту науку слишком трудно, Евклид ответил: «К математике нет царской дороги».

Евклид

Евклид (ок. 365–290 г. до н. э.) – греческий математик, физик. О его жизни почти ничего не известно. По-видимому, он работал в Александрии и находился при дворе Птолемея I.

Знаменит Евклид математическим трактатом «Начала» (или «Элементы») из 13 книг. Он осмыслил, обобщил и изложил все накопленные к тому времени сведения по нескольким математическим дисциплинам. Создал логически стройную систему геометрии – на плоскости (планиметрия) и в пространстве (стереометрия). До ХХ в. его геометрия оставалась «золотым фондом» школьной математики.

Статуя Евклида в Оксфордском университете

В 7, 8 и 9 книгах его трактата изложена теория чисел. Он первым дал решение задачи на максимум, доказав, что х(а – х) получает наибольшее значение при x = а / 2. В следующих книгах показал, как определяется сумма геометрического ряда, исследовал иррациональные числа (их нельзя точно выразить дробью из двух целых чисел: m / n). В 12-й книге дано описание пирамиды, конуса, цилиндра и указано, что наклонный разрез цилиндра или конуса дает кривую, имеющую вид щита (эллипс).

Единственно уязвимым с позиции безупречности доказательств был его V постулат (или 11-я аксиома) – теория параллельных линий. Лишь два тысячелетия спустя (мировой рекорд долговечности научного учения!) в XIX в. евклидова геометрия была дополнена прежде всего русским ученым Н. Лобачевским, новыми, «неевклидовыми», геометриями.

Евклиду приписывают еще два трактата: «Оптика» и «Катоптрика» (от слов «катоптрикос» – зеркальный). Эти труды считаются первой попыткой применить геометрию для объяснения явлений отражения и преломления света. В 30-й теореме «Катоптрики» утверждается: «вогнутые зеркала, направленные на солнце, производят огонь». Идея верная, но при геометрическом объяснении ее Евклид допустил ошибку, полагая, что солнечные лучи поступают на зеркало не параллельно, а пучком, исходящим из одной точки.

Евклиду было известно явление преломления света. Он писал: «Если положить предмет на дно [стеклянного] сосуда и отодвинуть последний так далеко, что предмет исчезнет из вида, то он становится вновь видимым, если налить в сосуд воду». В построении своих теорем Евклид исходил из нескольких опытов. Этот принцип лег в основу физико-математических наук. Евклид опирался на принцип, который более двух тысячелетий считался незыблемым: луч света распространяется по идеальной прямой.

В мировую науку вошли такие понятия как «евклидова геометрия», «евклидово пространство». Последнее – привычное, трехмерное – обычно считается реальным, как бы само собой разумеющимся. Его изображают в виде трех перпендикулярно пересекающихся плоскостей.

Евклид обогатил науку методом строгих доказательств, основанных на фактах (точных, проверяемых сведениях), аксиомах (очевидностях, не требующих доказательств или принятых за истину) и на четких логичных рассуждениях. Таков дедуктивный метод.

Покровительство египетских царей обеспечило долгую плодотворную работу ученых, связанных с Александрийским музеем. Поэтому ранний период эллинской культуры называют александрийским. Он знаменит главным образом достижениями в математике, механике и естествознании. Но прежде были выдающиеся достижения Аристотеля, заложившего основы нескольких научных дисциплин.

Математика даже в глубокой древности была наукой, ибо опиралась на логику и доказательства, ее выводы можно было проверить. В отличие от нее и от механики, где имелась возможность повторить опыты, познание земной природы строилось на ограниченных наблюдениях и догадках.

Логические доказательства при этом играют вспомогательную роль. Скажем, всем очевидно, что Солнце движется вокруг Земли, а не наоборот: ведь движения своей планеты не ощущаем вовсе. Видя несокрушимую громаду гор, нелогично сделать вывод о том, что они растут. Наблюдая природу, человек склонен предаваться поэтическим фантазиям, философским умозрениям, а не кропотливым, дотошным научным исследованиям.

«Воображение бедно, а воображение поэтическое – в особенности, – писал великий испанский поэт ХХ в. Федерико Гарсиа Лорка. – …Человеческая фантазия придумала великанов, чтобы приписать им создание гигантских пещер или заколдованных городов. Действительность показала, что гигантские пещеры созданы каплей воды».

Но и в донаучные времена некоторые мыслители догадывались о том, что значительно позже будет доказано методом науки.

Дикеарх

Дикеарх (345–285 гг. до н. э.) – греческий философ, натуралист, историк. Родился в городе Мессине на о. Сицилия. Был учеником Аристотеля и Теофраста. О его жизни известно немного, сочинения его не сохранились. Но многие мыслители Античности часто ссылались на него.

Некоторые достижения Дикеарха были новаторскими, а идеи прозорливы. Он составил географическое описание Греции, уточнил карту Ойкумены с учетом сведений из походов Александра Македонского и плавания Пифея. Нашу планету считал шаровидной. Ойкумену делил по четырем частям света.

В работе «Жизнь Эллады» Дикеарх писал о последовательном развитии культуры: от «естественной жизни» (собирательство и охота) к пастушеству (скотоводству) и, наконец, к земледелию. Это примерно соответствовало более древнему делению на золотой, серебряный, бронзовый и железный века – как нисхождение ко всё более трудной и жестокой жизни.

Эпикур

Эпикур (ок. 342–ок. 270 г. до н. э.) – греческий философ, натуралист. Родился на о. Самос. Возможно, происходил из состоятельной семьи, получив хорошее образование. Стал последователем учения Демокрита. Приехав в Афины, в 307 г. основал школу в превосходном саду («Сад Эпикура»). Учил не только словами, но и личным примером.

Свое учение он делил на «физику» (познание природы), «канонику» (теорию познания) и «этику» (изучение нравственности и следование ее принципам).

Эпикур. Гравюра XVII в.

Нередко «эпикурейцами» называют людей, гоняющихся за любыми наслаждениями. Однако Эпикур подчеркивал: плотские удовольствия еще не означают приятную жизнь. Более важно – понимать, что хорошо, а что плохо, избегать заблуждений и лжи; быть свободным от телесных страданий и от душевных тревог.

Эпикур написал много сочинений: «О природе» в 37 книгах, «Об атомах и пустоте», «О цели», «О богах», «О предопределении», «О любви» и др. Однако из них сохранились только 3 письма, из которых два посвящены познанию природы (одно – Геродоту другое – Пификлу).

Наиболее полно его взгляды изложены в поэме Лукреция «О природе вещей». Эпикур был последователем атомистического учения Демокрита, признавая возможность существования в бесконечном пространстве множества разнообразных миров. «Вселенная есть тела и пустота», – утверждал он. И ещё: «Вселенная всегда была такой, какова она теперь, и всегда будет такой, потому что нет ничего, во что она изменяется: ведь помимо Вселенной нет ничего, что могло бы войти в нее и произвести изменение».

Постоянно соединяясь и рассыпаясь, атомы определяют многообразие вечного и беспредельного Мироздания. Смерти для нас не существует: пока мы есть, ее нет, а когда она наступила, нет нас. Обитаемые миры рассеяны в космическом пространстве; между ними обитают боги. Они не вмешиваются в дела людей. Чтить богов надо без особых надежд и эмоций. Религиозность, по мнению Эпикура, опирается на страх смерти и незнание законов природы.

Естественные стремления человека (в чем ему должна помогать философия) – иметь минимум страданий и максимум наслаждений. Но жажда наслаждений нередко приводит к несчастьям. Поэтому надо прежде всего научиться избегать тревог, опасностей, ответственности, зависимости от внешних сил и обстоятельств. Высшее благо – блаженство, наслаждение (по-латыни – «гедоне»). Но при этом необходимо учитывать интересы ближних.

Общество – результат договоренности группы людей не вредить, а помогать друг другу. «Справедливость… – договор о том, чтобы не причинять и не терпеть вреда, заключенный при общении людей и всегда применительно к тем местам, где он заключается».

Из высказываний Эпикура:

– Те, кто объявляют душу бестелесной, – бредят.

– С разложением всего тела рассеивается и душа.

Формирование наук подобно кристаллизации насыщенного раствора. Из сложной смеси разнообразных сведений, идей, методик выделяются, обретая своеобразный облик, отдельные дисциплины. При этом сказываются взаимодействие культур (порой этому способствовали войны), социальные перемены, технические достижения, появление незаурядных личностей, способных совершать великие деяния или выдающиеся открытия.

…Яркая вспышка научно-философского творчества приходится на период возвышения Афин. Этот полис, город-государство, стал в конце V в. до н. э. крупнейшим культурным центром при сравнительно скромных материальных потребностях (закономерность, показательная для всех времен).

Греческий историк Фукидид привел слова крупнейшего афинского государственного деятеля Перикла: «Город наш – школа всей Эллады, и полагаю, что каждый из нас сам по себе может с легкостью и изяществом проявить свою личность в самых различных жизненных условиях».

Аристотель усматривал великое благо демократии (не власти богатых, а именно народовластия) в том, что она предоставляет возможность многим наиболее полно проявлять свои способности, таланты, устремления. С этим нельзя не согласиться. Однако приходится делать существенную оговорку.

Как показывает опыт истории, подлинное демократическое правление длится недолго. Со временем выдвигаются демагоги, хитрые говоруны, не гнушающиеся обманом, лживыми посулами и броскими фразами ради популярности в массах. В борьбе за власть партии для победы используют разные средства, в том числе подкуп. Под видом демократии устанавливается власть богатых и беспринципных граждан. Общественные устои расшатываются, начинаются народные волнения, государственные перевороты – и в конце концов устанавливается монархия.

И тут уже многое зависит от личности вождя, диктатора, монарха. Нередко при таком правлении происходит расцвет культуры, если правитель покровительствует искусствам, ремеслам и наукам. Так было в Греции при скоротечной эпохе Александра Македонского, в Александрии во время правления Птолемеев, а в Римской империи – Октавиана Августа. Архимед творил при сиракузском тиране…

Представители Александрийской Академии добились значительных успехов в математике, астрономии, механике, оптике, географии, а также в технике. Переход к научному методу познания, для которого важны не только рассуждения, но точные измерения, расчеты и наблюдения, дал отличные результаты.

Крупным достижением явилось создание гелиоцентрической системы. Правда, уже до этого высказывались идеи, что Солнце находится в центре Мироздания, и даже то, что Вселенная бесконечна, имея много различных миров. Но все это было философскими предположениями, не более того.

Аристарх

Аристарх из Самоса (ок. 310–230 г. до н. э.) – греческий астроном, разработавший гелиоцентрическую систему. Предполагается, что свои первые работы он сделал в Афинах, но был обвинен в безбожии и бежал в Александрию.

В трактате «Псаммит» Архимед писал: «Аристарх пришел к выводу, что звезды и солнце неподвижны. Земля же вращается вокруг солнца, стоящего в середине земной орбиты».

Единственный сохранившийся небольшой труд Аристарха – «О размерах и расстояниях Солнца и Луны». Результаты его астрономических расчетов по современным воззрениям были ошибочными. Но по тем временам они были революционными. Ученый пришел к выводу: Солнце в 300 раз больше Земли (считалось, что оно значительно меньше нашей планеты), а расстояние до него в 12 раз больше, чем до Луны, которая в 25 раз меньше Земли.

Возможно, вычислив размеры Солнца, он рассудил, что более легкое тело (Земля) должно вращаться вокруг более тяжелого. Кроме того, в таком случае орбиты планет перестают выписывать петли – эпициклы.

Аристарх считал, что расстояние от Земли до Солнца несравненно меньше, чем до сферы неподвижных звезд.

Одним из величайших ученых, инженеров, изобретателей был Архимед. Жил он в Сиракузах, но по образованию принадлежал к александрийской школе и находился в научной переписке с ее представителями. Считается, что именно в Александрии он освоил основы механики.

Сохранилось немало анекдотов, связанных с его именем. По легенде, он с помощью вогнутых зеркал, отражающих солнечные лучи, сжег римский флот, осадивший Александрию. Эта история невероятна: столь мощные «гиперболоиды» существуют лишь в воображении.

Так преломились в народной молве его успехи в оптике.

Восхищаясь достижениями Архимеда в науках и технике, Цицерон считал, что он обладал бóльшим гением, чем это совместимо с человеческой природой. Архимед изобрел планетарий. Солнце, Луна и планеты вращались вокруг Земли посредством механизма, приводимого в действие водой. На нем демонстрировались фазы Луны, солнечные и лунные затмения.

По словам Плутарха, Архимед смотрел «на работу инженера и на все то, что служит удовлетворению потребностей жизни, как на неблагородное и простонародное дело», отдавая предпочтение теоретическим исследованиям. В послании к Эратосфену Архимед писал: «Многое, что я раньше выяснил при помощи механики, я потом доказал посредством геометрии».

На своей могиле он завещал установить камень с изображением шара, вписанного в цилиндр. Такое значение придавал Архимед своему открытию: объем вписанного в цилиндр шара относится к объему цилиндра, как 2 к 3. (Благодаря этой фигуре, выбитой на камне, Цицерон на кладбище в Сиракузах обнаружил пришедшую в запустение могилу великого ученого и изобретателя.)

Архимед

Архимед (ок. 287–212 г. до н. э.) – греческий математик, механик, физик, инженер, изобретатель. Родился и провел значительную часть жизни в Сиракузах (Сицилия). Его отцом был астроном Фидий. Учился Архимед и некоторое время жил в Александрии. Был советником, военным инженером и, возможно, родственником царя Сицилии Гиерона II.

Архимед. Античный бюст

Архимед заложил основы гидростатики, а также теоретической механики, установив правило рычага. Ему приписывают изречение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». (Как показывают расчеты, даже при таких умозрительных условиях предприятие будет невыполнимо для человека, витающего в космосе.)

Участвуя в защите своего родного города от нападения римлян, Архимед усовершенствовал катапульту. По рассказу Плутарха, на римские войска, которые шли на приступ крепости, сиракузцы обрушивали град тяжелых камней из катапульт. Столь грозное оружие наводило ужас на врагов.

Когда римлянам удалось овладеть Сиракузами, они устроили резню, жертвой которой стал и Архимед.

Говорят, ему было предложено малой силой привести в движение большую тяжесть. Это подвигло его к изобретению подъемной машины, при помощи которой удалось вытащить на берег тяжело нагруженную триеру. Один из историков науки положил, что Архимед использовал систему зубчатых колес. Хотя, скорее всего, эту историю придумали для того, чтобы показать инженерный гений Архимеда. Ведь греческие моряки, по-видимому, умели вытаскивать на берег даже крупные суда с помощью рычагов и блоков.

Говорят, однажды Гиерон II предложил Архимеду определить, не подмешано ли ювелирами, отливавшими его корону, серебро к золоту. Для этого надо было узнать не только вес, но и объем изделия. Архимед решил непростую задачу изящно: опустил корону в воду и определил объем вытесненной жидкости. Говорят, мысль об этом пришла к нему тогда, когда он в бане принимал ванну. Радостный, он выскочил на улицу в чем был (то есть без ничего) с криком: «Эврика!» (нашел, открыл).

Сделав соответствующие измерения (вес слитка золота был известен), ученый определил, сколько было подмешано серебра, разоблачив кражу. Впрочем, не исключено, что случай с ванной относится к разряду анекдотов.

Этот мыслитель блестяще сочетал таланты инженера-изобретателя и ученого-теоретика. Кроме военных машин и планетария изобрел винт для подъема воды. Написал несколько трактатов. Среди них: «О квадратуре параболы», «О спиралях», «О шаре и цилиндре» (здесь дано геометрическое решение кубического уравнения), «О коноидах и сфероидах» (об объемах тел, получаемых от вращения параболы, гиперболы, эллипса и их сегментов), «О рычагах», «Книга опор» (о распределении нагрузок между опорами).

Ему принадлежит сочинение об измерении окружности. Он исходил из положения, что окружность круга меньше периметра описанного вокруг него правильного многоугольника и больше, чем периметр вписанного. По такому принципу, определив периметры 96-угольников, он вычислил значение числа «пи»: между 3,141 и 3,142. Так впервые в науке была оценена степень точности полученного результата. Его метод исчерпывания, приближения к пределу, привел – почти два тысячелетия спустя – к открытию исчисления бесконечно малых.

В трактате «О песчинках» Архимед наглядно показал: сколь угодно большое множество может быть выражено числом. Он подсчитал количество песчинок в объеме Вселенной (предполагая ее в виде сферы, на которой расположены неподвижные звезды, а в центре находится Земля). У него получилось число 10⁶³ (то есть 1 с 63-мя нулями).

Трактатом «О плавающих телах» он положил начало гидростатики. Закон, названный его именем, гласит: на погруженное в жидкость твердое тело действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости.

Архимед ввел в механику понятия «центр тяжести», «вес», «равновесие рычага», «статический момент». Его математические приемы значительно пережили свой век. По мнению Ф. Даннемана, свою механику Архимед разрабатывал «чисто естественно-научным методом, т. е. на основе опытов и математической дедукции, что обеспечивало наилучший успех. Поэтому его сочинения должны быть отмечены как наиболее выдающиеся произведения греческого духа в области точной науки».

Лейбниц в конце XVIII столетия писал: «Кто погружается в сочинения Архимеда, тот меньше будет удивляться открытиям современных ученых».

Походы Александра Македонского широко раздвинули для эллинов пределы ойкумены, известного мира. Неудивительно, что в Александрии был создан первый научный труд по географии – «Землеописание» Эратосфена. Работа сохранилась лишь в отрывках, приведенных Страбоном в его «Географии».

Страбон много раз ссылается на Эратосфена с глубоким уважением, хотя и не во всем с ним соглашаясь. По его словам, Эратосфен считал первым крупным географом Гомера, в поэмах которого приведены сведения о некоторых странах и народах. Больше всего огорчает Страбона то, что Эратосфен много места уделял опровержениям явно неправдоподобных суждений более древних авторов.

Если исходить из этих упреков, можно сделать вывод, что в те времена не только обыватели, но даже интеллектуалы не умели отделять выдумки, сомнительные рассказы о дальних странах от реальности.

Эратосфен

Эратосфен (ок. 275–194 г. до н. э.) – греческий энциклопедист, проявивший себя в разных областях знаний. Родился в Кирене, получил образование в Афинах. Царь Птолемей III Эверет вызвал его в Александрию, где назначил заведующим крупнейшей в мире библиотекой.

Считается, что он первым употребил слово «географика» (география), составив под таким названием карту планеты и описание земли. Он же, по-видимому, первым провел на карте линии с запада на восток (параллели, широты) и с севера на юг (меридианы, долготы). Эти линии оказались надежной сетью, Эратосфен решил определить длину дуги меридиана, а затем и вычислить длину окружности земного шара. Исходил из таких соображений. Тени от предметов на широте Александрии во время летнего солнцестояния сокращаются, но не исчезают. Значит, Солнце находится под некоторым углом к вертикали, направленной к центру Земли. А в городе Сиене (Асуан) в то же время вертикально стоящие предметы не дают тени. Значит, светило находится точно над головой и его лучи направлены к центру планеты.

Угол падения солнечных лучей в период летнего солнцестояния в Александрии составляет 712. Расстояние до Сиены, измененное по караванным путям, – 790 км (цифры приблизительные). Следовательно, на 1 градус меридиана приходится 110 км. А вся окружность Земли – 360 – равняется 39 600 км. (Зная длину окружности, нетрудно определить радиус шара: более 6 тыс. км.)

Вообще-то Эратосфен в своих измерениях и расчетах допустил ошибки. Но они взаимно компенсировались, и получился результат, близкий к истине (40 007 км). Благодаря своему достижению он по праву считается основоположником математической географии.

Эратосфен. Гравюра XVII в.

Эратосфен разделял мнение, что находки окаменевших морских раковин на возвышенностях объясняются вертикальными движениями земной поверхности: одни территории опускаются и заливаются морем, а другие поднимаются, и на месте акваторий возникает суша.

(Эта мысль через несколько столетий была забыта: геологические знания стали согласовать с библейским преданием о Всемирном потопе, что отбросило буквально к доисторическим временам представления о динамике и строении земной коры, о геологическом времени.)

«Из успехов, достигнутых математикой в александрийскую эпоху, – писал Фридрих Даннеман, – наибольшую пользу извлекла астрономия. Для нее начался период систематических наблюдений и измерений. И если результатом и не явилось еще общее признание истинной системы мироздания, то удалось все же прийти к ясному представлению о многих явлениях, поддающихся установлению лишь посредством точного измерения. Здесь прежде всего должен быть назван Гиппарх, имеющий для астрономии то же значение, какое имеет Аристотель в области зоологии и Архимед в механике».

Гиппарх

Гиппарх (ок. 190–125 г. до н. э.) – греческий астроном. Родился в Малой Азии, живший на о. Родос и в Александрии. Ни одного полного его сочинения до нас не дошло; были опубликованы лишь его «Географические фрагменты».

Он первым стал определять положение точки на земной поверхности по географическим координатам (по широте и долготе), а также делил экватор на 360. Его считают наряду с Эратосфеном основателем математической географии, а также научной астрономии.

Гиппарх изобрел несколько астрономических инструментов и регулярно вел наблюдения за небесными телами. Это позволило ему составить звездный каталог, включающий около 1 тысячи звезд. Он подразделил их по блеску на 6 звездных величин.

Сравнивая свои наблюдения со сведениями более ранних авторов, он открыл явление прецессии Земли – медленного перемещения ее оси вращения (что наглядно демонстрирует, например, ось вращения юлы, когда она описывает конус, вершина которого находится в точке ее соприкосновения с опорой). Гиппарх более точно, чем Аристарх Самосский, определил расстояние от Земли до Луны, вычислил продолжительность солнечного (тропического) года: 365 суток, 5 часов, 55 минут с небольшой ошибкой (более точно – 5 часов, 48 минут, 51 секунда).

Он значительно облегчил вычисления последующим астрономам, составив в качестве тригонометрического пособия таблицу хорд.

К тому времени было известно, что наблюдаемое движение Солнца и Луны не является равномерным. Простейшее объяснение, что небесные тела ускоряются или замедляются, представлялось нелепым. Гармония Мироздания была бы нарушена, что не допускали ни философские, ни религиозные концепции.

По предположению Гиппарха, причина заключалась в том, что Земля расположена не в центре круга, который описывает Солнце, а смещена и находится в так называемом эксцентре. Поэтому, когда Солнце приближается к Земле, наблюдателю, находящемуся на ней, кажется, будто оно ускоряет свое движение. А когда Солнце начинает отдаляться, создается впечатление, будто оно замедляется.

Судя по всему, Гиппарх в 134 г. до н. э. наблюдал появление на небе новой звезды первой величины (из китайских источников следует, что она была в созвездии Скорпиона).

Почти все астрономы древности, наблюдающие за небесными телами, отдавали в той или иной степени дань астрологии – учению о влиянии этих тел на земные процессы и судьбы людей.

Люди всегда пытались понять смысл своей жизни и ее связь с окружающим миром. Хотелось выяснить, почему все происходит так, а не иначе; чем объяснить, что одним суждена, словно бы «на роду написана» счастливая жизнь, а других преследуют несчастья; по какой причине одни наделены талантами, а другие бездарны…

Вопросов много, и заманчивы простые ответы на них: такова воля богов (или Всевышнего); она начертана в небесах звездными узорами и движением планет, Луны и Солнца.

Сама по себе идея вроде бы здравая… Только лишь в том случае, если Земля – центр Мироздания, а человек – средоточие космических форм, сил и влияний, микрокосм.

Но если наша планета – одна из бесчисленного множества светоносных и холодных небесных тел, а наше Солнце – небольшая звезда из десятков миллиардов более и менее крупных, если наша Солнечная система расположена на окраине заурядной Галактики, а созвездия представляют собой лишь видимость единства составляющих эти узоры звезд, – то астрологические измышления ложны.

Однако в те далекие времена слишком мало было известно о Вселенной. Не существовало сложных астрономических приборов, не было достоверных сведений о небесных телах и их соотношениях. Люди стремились к познанию, испытывая разные пути к истине, в том числе и те, которые позже окажутся ложными, как это было с магией чисел, астрологией, алхимией…

Аполлоний

Аполлоний (кон. II – нач. I в. до н. э.) – греческий математик и астроном, уроженец города Перги на юге Малой Азии. О его биографии почти ничего не известно; нет даже приблизительных дат его рождения и смерти.

Самый значительный его труд по математике – «Конические сечения». Первые ее 4 книги сохранились в греческом подлиннике, следующие три – в арабском переводе, последняя 8-я книга не сохранилась. Конические сечения изучались и до него, но он первый ввел эллипс, параболу и гиперболу как произвольные плоские сечения произвольных конусов с круговым основанием, и детально исследовал их свойства.

Идеи Аполлония предвосхитили ряд крупных открытий Нового времени: метода координат, аналитической геометрии, функционального анализа. «Его работа была столь законченной, – писал Д. Бернал, – что Кеплер и Ньютон спустя почти 2000 лет смогли использовать ее без изменений для выявления свойств планетных орбит».

Есть предположение, что Аполлоний Пергский изобрел астролябию – прибор для измерения высоты звезд. Хотя, скорее всего, он ее усовершенствовал.

До него было известно из наблюдений: планеты периодически меняют направление своего движения на попятное. Он объяснил странное явление тем, что тело, которое движется вокруг наблюдателя, само совершает круговое движение вокруг некого центра, «эпицикла» (в переводе это означает «надкруг» или «дополнительный круг»). Все зависит от величины угловых скоростей большого и малого, дополнительного круга. При определенных условиях наблюдателю будет казаться, что небесное тело движется вспять.