Айзек Азимов - Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна

Вавилонские звездочеты захотели  проследить пути, которыми проходят среди звезд Солнце, Луна и планеты. Им было  недостаточно просто измерить то время, за которое каждый объект завершал круг с запада на восток: звездочеты хотели получить точный маршрут.

Первоначально причиной этого желания, наверное, были встречи Солнца и Луны. Время от времени Луна оказывается на небе в том же самом месте, где расположено и Солнце, и закрывает его часть. Это —  затмение Солнца, или солнечное затмение. Если Луна проходит прямо перед Солнцем, то Солнце может спрятаться даже целиком, что даст полное затмение.

Бывают также моменты, когда Луна и Солнце находятся на прямо  противоположных участках неба. Тогда свет Солнца не может достичь Луны, потому что путь ему закрывает Земля. Поскольку Луна светит, отражая свет Солнца, то она становится темной. Это — лунное затмение.

Естественно, древние люди, наблюдавшие за тем, как Солнце якобы исчезает с неба по неизвестной им причине, страшно пугались. Источник всего тепла, света и жизни  исчезал! Это было похоже на конец света.  Лунное затмение было немногим лучше. Без Луны невозможно будет определить ход  месяцев и смену времен года!

И хотя Солнце и Луна всегда появлялись снова, испуг оставлял свой след. Затмения считались дурными знаками: так боги  говорили людям, что их ждут катастрофы.

Вавилонские звездочеты обнаружили, что, тщательно отмечая движение Солнца и Луны, можно заранее предсказать, когда именно произойдет затмение. Это позволило им  приобрести влияние в качестве предсказателей будущего и придало их исследованиям  священный смысл.

Точно известно, что вавилоняне научились предсказывать затмения к 700 г. до н. э.: у нас есть записи их наблюдений за лунными  затмениями, относящиеся даже к 721 г. до и. э. (возможно, китайцы научились это делать за много веков до того, но современная наука о звездах имеет корни в Вавилоне, а не в Китае).

Поскольку одно событие на небесах  могло оказывать такое большое воздействие на людей и приносить ужасные несчастья (но крайней мере, так считалось), то другие  события на небесах тоже должны были  приносить несчастья (или, возможно, удачу). В различные моменты планеты занимали на небесном своде разные положения.  Некоторые положения могут означать несчастье, другие — удачу. Где находилась каждая из планет в момент вашего рождения? Это могло повлиять на всю вашу жизнь!

Звездочеты разработали целые системы определения удачи и несчастья и того, как расположение звезд может повлиять на  судьбу человека. Греки назвали их словом  «астрология» («изучение звезд»), и слово это  сохранилось до наших дней.

Хотя сейчас астрологию считают полной чепухой, а ученые уверены в том, что  расположение планет не оказывает влияния на пашу судьбу и характер, миллионы людей по-прежнему в это верят. Многие газеты публикуют колонки с астрологическими прогнозами; есть даже целые журналы,  которые посвящены только этому.

Чтобы стать хорошими астрологами,  вавилонским звездочетам нужно было знать не только точное расположение планет на данный момент, но и положение, в котором они окажутся в конкретный момент  будущего года и были в какой-то определенный момент прошлого года. По этой причине им пришлось самым тщательным образом  изучать движения планет.

Так и случилось, что, хотя наука  астрология была бессильна предсказывать  будущее, она помогла людям создать подлинную науку о звездах. Возможно, люди не  исследовали бы небеса с таким вниманием, если бы не надеялись узнать будущее.

И к 700 г. до н. э. вавилоняне могли  прекрасно предсказывать движение планет.

Греки продолжили изучение звезд с того места, на котором остановились  вавилоняне, но делали это совершенно в ином  стиле. Большинство греков верило в  астрологию так же сильно, как и вавилоняне, но самые талантливые мыслители Древней Греции астрологии не доверяли. Ими  двигало нечто другое. Они верили в единство природы. Греческие философы были  убеждены в том, что за всеми природными явлениями, в том числе и за движением  небесных тел, стоят простые и четкие  правила, и прилагали немало усилий к тому,  чтобы понять эти правила. Красота и простота правил приносят наслаждение даже в том случае, когда от них нет никакой  практической пользы.

(Поскольку греки пытались понять  устройство небес, то тех, кто этим занимался,  налы вали астрономами, то есть  «размещающими звезды». Названия большинства наукзаканчиваются на «-логия», но астрология была так тесно связана с гаданием, что это слово оказалось в немилости. По этой  причине наука о небесах теперь называется  астрономией. Если бы вы назвали какого-нибудь астронома астрологом, то, скорее всего,  глубоко бы его обидели.)

Поначалу стремление греков к  упорядоченности заставило их так хорошо  разработать простые разделы геометрии, что с тех пор их практически не пришлось менять.  Затем греки смогли использовать эти правила для того, чтобы доказать, что Земля может быть круглой. Похоже, греческий философ Пифагор первым выдвинул это странное предположение примерно в 525 г. до н. э. Однако Земля кажется кочковатой и  неровной, но в целом плоской, и до греков все  народы считали само собой разумеющимся то, что Земля плоская.

Окружность Земли была вычислена  греческим астрономом по имени Эратосфен,  который жил в Александрии, в Египте,  примерно в 230 г. до н. э. (С 300 г. до н. э. и до 300 г. н. э. Александрия была  крупнейшим центром греческой науки.)

Он открыл, что 21 июня, в самый  долгий день в году, когда полуденное солнце стояло в небе выше, чем в любой другой день, в Александрии оно все-таки не  находилось прямо над головой и отбрасывало короткие тени. В то же время в городе Сиене (Асуане), тоже в Египте, которыйбыл южнее Александрии, солнце было  прямо в зените и не отбрасывало тени.

Расстояние между Александрией и Сиеной в греческой системе мер составляло 5000  стадиев. Эратосфен использовал это расстояние, длину тени в Александрии и правила  геометрии и показал, что все это можно объяснить, предположив, что Земля — это шар с  окружностью 250 000 стадиев.

На самом деле мы точно не знаем, какова длина стадия. Мы подозреваем, что она (составляла примерно одну двадцатую  километра. Если это так, то Эратосфен был очень близок к тому, что мы сегодня  считаем истиной.

Некоторые греческие мыслители были даже уверены, что земной шар вращается  вокруг своей оси с запада на восток, совершая полный оборот за сутки. Если бы это было так, тогда стало бы понятно, почему кажется, что звезды вращаются вокруг Земли с  востока на запад в течение суток. Движение звезд будет иллюзией, которую создает наше  собственное движение. Нечто подобное мы замечаем, если сидим на поезде на железнодорожной станции  рядом с другим поездом на соседнем пути. Если наш поезд медленно тронется, то покажется, что мы стоим, а поезд рядом с нами медленно отъезжает назад.

В случае с поездами мы быстро узнаем истину, поскольку легкая тряска и  неравномерность нашего движения говорит о том,что двигаться начали мы. Кроме того, мы можем посмотреть в другое окно и увидеть, что и станция, и земля тоже отодвигаются назад. Мы знаем, что этого не может быть, и поэтому понимаем, что это мы сами  должны двигаться вперед.

Однако вращение Земли происходит  совершенно ровно, так что мы движения не ощущаем. Кроме того,  «другого окна» для греков не существовало, и выглянуть им было некуда. Так что грекам пришлось удовлетворяться одними только  умозаключениями. Они не смогли с уверенностью  сказать, вращается ли Земля среди  неподвижных звезд, или это звезды вращаются, а Земля неподвижна.

Примерно к 500 г. до н. э. греки  пытались объяснить движение планет,  предположив для начала, что Земля является  центром Вселенной. Так действительно кажется, и практически все люди до современности так и считали. Философ по имени Анаксимен примерно в 550 г. до н. э.  предположил, что звезды закреплены на огромной пустотелой сфере, в которую заключены Земля, Солнце, Луна и планеты. Он был первым, кто изобразил на небе сферы.

Эта сфера могла оставаться  неподвижной, тогда как Земля вращалась, либо наоборот. Позже греки выдвигали аргументы в пользу обоих вариантов. Солнце, Луна и планеты не могли быть закреплены на этой звездной сфере,  потому что они не двигались вместе со  звездами с той же скоростью. Следовательно, они должны были находиться в пространстве между звездной сферой и расположенной в центре Землей. Греки не могли поверить, что эти объекты парят в пространстве без всякой поддержки. Ведь если бы это было так, они упали бы! Поэтому греки решили, что каждый из этих объектов должен быть закреплен на своей собственной сфере.