5.5. Рождение научной астрономии

Завершая разговор о науке эпохи эллинизма необходимо вспомнить и об астрономии, где после Гераклида Понтийского заблистали имена Аристарха Самосского и Гиппарха Никейского, заложивших основы научной картины Мира, а также создателя знаменитой системы Мироздания – Клавдия Птолемея.

5.5.1. Аристарх – “Коперник Античности”

Аристарх Самосский (320 – 250 гг. до н.э.) – земляк Пифагора и последователь пифагорейской школы, вошел в историю астрономии как “Коперник Античности”, т.к. он первый предложил гелиоцентрическую систему мира, не нашедшую признания среди его современников. Лишь один из них – Селевк (III в.) поддержал ее, добавив к ней тезис о бесконечности Вселенной. Он же подтвердил обнаруженную ранее Пифеем зависимость морских приливов и отливов от положения Луны. После длительных наблюдений он установил, что если Луна находится на экваторе, то приливные подъемы воды происходят вполне регулярно, если же Луна расположена далеко от экватора, – эта регулярность нарушается.

Тем не менее возможность какого-либо движения Земли, указанного Аристархом (как обращение вокруг Солнца, так и суточное вращение вокруг собственной оси), дружно отвергалась всеми прочими астрономами и математиками. Даже знаменитый Клавдий Птолемей отвергал возможность движения и вращения Земли, т.к. в противном случае “облака и воздух должны были бы отставать от ее поверхности”. Архимед также не был активным сторонником этой гипотезы, хотя и упоминал о ней в своих трудах. Значительно большее впечатление на современников произвели расчеты Аристарха расстояний между Луной, Солнцем и Землей, а также их абсолютных размеров. В своем труде “О размерах и расстояниях Солнца и Луны” на основе анализа лунных затмений он заключает, что

- Расстояние Земля – Солнце раз в 18 – 20 больше, чем расстояние Земля – Луна (в действительности в 370 раз);

- Диаметры Солнца и Луны относятся так же, как и их расстояния от Земли (что недалеко от истины!);

- Расстояние от Земли до Луны составляет 60 земных радиусов(на самом деле оно меняется в пределах от 55 до 63 радиусов);

- Отношение диаметров Солнца и Земли лежит в пределах (в действительности в 10⁶ раз).

Столь большие ошибки объясняются низкой точностью угловых измерений (так угловой размер диска Луны он полагал равным 2^о вместо истинного 0,5^о). Ясно, что Аристарх был скорее математиком, чем астрономом, и большее внимание уделял математическим построениям, чем измерениям. Как математик он один из первых стал неявно использовать некоторые тригонометрические функции (аналогичные функции использовал в это же время и Евклид). В частности, он установил следующее неравенство:

,

если α и β – острые углы, причем α > β. (5.5)

Идея Аристарха определения расстояний до Луны r_л и Солнца r_с, а точнее, их отношения чрезвычайно проста и иллюстрируется схемой на рис. … Если выбрать такой момент наблюдения за Луной и Солнцем, когда оба светила видны одновременно, причем Луна находится в своей первой или последней четверти, то измерив угол α между ними, находим . Из этих измерений Аристарх заключил, что диаметр Луны в 3 раза меньше диаметра Земли (что недалеко от истины), а диаметр Солнца в 7 раз его больше (что резко отличается от истинного соотношения, равного 109). Тем не менее, Аристарх пришел к выводу: Луна намного меньше Земли и при этом она, как хорошо было известно, вращается вокруг большой Земли. Что касается Солнца, то оно намного больше Земли и поэтому не оно вращается вокруг Земли, а наоборот. Разумеется, современники не поверили столь простым “житейским” доводам, обвинили астронома в безбожии и изгнали из Афин. Высказанная же им идея “зависла” на 18 веков!

Одно из основных возражений против гелиоцентрической системы Аристарха было то, что в силу равномерности круговых орбитальных движений планет продолжительность всех 4-х времен года должна была быть одинаковой, что противоречило реальности (это же возражение выдвигалось впоследствии и против системы Коперника).