Философия и наука. От Анаксимандра до Коперника - страница 17

Напомним, что теория гомоцентрических сфер натолкнулась на ряд трудностей при попытке сохранения видимого движения светил. К их числу относились следующие: во-первых, наблюдаемая неравномерность движения светил, которая свидетельствует о том, что наблюдение ведется не из центра их орбит; во-вторых, изменение яркости светил, которое также свидетельствует о том, что планеты изменяют своё расстояние от Земли; и, наконец, в-третьих, наблюдаемое попятное движение планет.

Решение этих проблем стало возможным только на путях математической астрономии. Еще в III в. до н. э. александрийский математик Аполлоний Пергский ввел понятие эксцентра – окружности, центр которой не совпадает с положением наблюдателя, находящегося на Земле.

Окружность АВСД (рис. 1) с центром в точке О изображает путь светила, Земля смещена относительно центра этой окружности. Светило движется по своей траектории равномерно, и только наблюдателю, находящемуся на Земле, движение светила предстает неравномерным: в точке А это движение предстает наиболее быстрым, а в точке С – наиболее медленным. По дуге АВС оно движется равнозамедленно, а по дуге СДА равноускоренно. Эксцентр 3 объясняет изменение яркости светил: в А они более яркие, чем в С. Кроме того, на рис. 1 видно, что светило пройдет дуги АВ и ДА за меньшее время, чем дуги ВС и СД. В случае, если этим светилом будет Солнце, этот факт и объяснит неравенство сезонов.

Конструкция Аполлония объясняла часть наблюдаемых неравномерностей за исключением попятного движения планет и была заимствована в астрономию Гиппархом (190—125 гг. до н.э.), крупнейшим астрономом Древней Греции и всего доптолемеевского периода, труды которого не сохранились, нор об основных идеях которого известно от Птолемея.

Клавдий Птолемей (ок. 90 – ок. 168 гг.), крупнейший греческий математик, принимает аристотелевский принцип геоцентризма и обоснование этого принципа на основании аристотелевской физики. Однако принцип «спасения явлений» понимает как чисто математическую задачу.

В том, что все движения должны быть круговыми, Птолемей согласен со всей предшествующей традицией. Он лишь молчаливо опускает аристотелевское требование одного-единого центра для всех движений. Поскольку для математика, по Птолемею, конечная цель должна заключаться в доказательстве того, что все планеты осуществляют равномерные круговые движения, а такое движение сохраняется и при принятии эксцентров, эпициклов и экванта, то простые гомоцентрические сферы уступают у Птолемея место множеству круговых движений вокруг различных центров.

Для объяснения неравномерности движения светил и изменения их яркости Птолемей использовал конструкцию, геометрически эквивалентную эксцентру, но с помощью которой можно было объяснить также и попятное движение светил. Она основывается на введении эпициклов, идея которых также принадлежит Аполлонию Пергскому.