Космос: Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации - Карл Саган

Нечто подобное происходило во всем мире. Китайская астрономия достигла высшей точки своего развития около 1280 года в работах Го Шоу-цзина, который опирался на полуторатысячелетние наблюдения, усовершенствовал астрономические инструменты и приемы математических вычислений. Принято считать, что после него китайская астрономия быстро пришла в упадок. Натан Сивин убежден, что причины этого, по крайней мере отчасти, лежат в «нарастающей консервативности элиты, из-за которой образованные люди были менее склонны интересоваться техникой и признавать науку подходящим поприщем для благородного человека». Должность астронома стала передаваться по наследству, что делало развитие науки практически невозможным. Кроме того, «высшая ответственность за развитие астрономии была возложена на имперский суд и по большей части оставлена на откуп иноземным советникам», в основном иезуитам, которые поначалу удивили китайцев работами Евклида и Коперника, но после того как труд последнего был подвергнут цензуре, стали всеми способами искажать и замалчивать гелиоцентрическую космологию. В культурах Индии, майя и ацтеков наука, вероятно, оказалась мертворожденной по той же причине, по которой она пришла в упадок в Ионии, — вследствие повсеместного распространения рабского труда. Сегодня серьезнейшая проблема стран третьего мира состоит в том, что их образованный класс — это по преимуществу дети богатых родителей, заинтересованные в сохранении статус-кво, не привыкшие создавать что-либо своими руками или подвергать сомнению общепринятые взгляды. В результате наука пускает здесь корни очень медленно.

Платон и Аристотель вполне комфортно чувствовали себя в рабовладельческом обществе. Они находили оправдание угнетению. Они служили тиранам. Они учили, что тело чуждо разуму (довольно естественный взгляд для рабовладельческого общества); они отделяли материю от мышления, а Землю от небес, — и эти разграничения доминировали в западном мышлении более двадцати столетий. Платон, считавший, что «все вещи полны богов», в действительности использовал метафору рабства, чтобы увязать свою политику со своей космологией. Рассказывают, что он настоял на сожжении всех трудов Демокрита (так же он советовал поступить и с сочинениями Гомера), вероятно, потому, что Демокрит не признавал бессмертной души, бессмертных богов, пифагорейского мистицизма и верил в существование бесчисленного множества миров. Из семидесяти трех работ, охватывающих все стороны человеческого знания, которые, как полагают, написал Демокрит, не сохранилось ни одной. Все, что мы знаем, почерпнуто из фрагментов, касающихся в основном вопросов этики, и из различных пересказов. То же самое относится и почти ко всем другим древним ионийским ученым.

Обнаружив познаваемость Космоса и существование математической подоплеки природы, пифагорейцы и Платон внесли громадный вклад в развитие науки. Но замалчивание ими неудобных фактов, объявление науки достоянием немногочисленной элиты, их неприязнь к эксперименту, сближение с мистицизмом и одобрение рабовладельческого общества надолго задержали развитие человечества. После долгого мистического сна, когда инструменты научного познания лежали под спудом, ионийский подход, отчасти дошедший до нас через ученых Александрийской библиотеки, в конце концов был открыт вновь. Западный мир опять пробудился. Эксперимент и свободное исследование снова оказались в почете. Забытые книги и фрагменты были прочтены заново. Леонардо, Колумб, Коперник вдохновлялись наследием древнегреческой традиции или самостоятельно восстанавливали ее части. В наше время перешло многое из ионийской науки, но не из политики и религии, а еще та смелость, которая необходима для свободного исследования. Но потрясающие суеверия и убийственные этические двусмысленности пережили века. Мы расколоты античными противоречиями.

Философы школы Платона и их христианские последователи придерживались мнения, что Земля — испорченный, греховный мир, тогда как небеса совершенны и божественны. Фундаментальная идея о том, что Земля является планетой, что мы — граждане Вселенной, была отвергнута и забыта. Эту мысль впервые выдвинул Аристарх, родившийся на Самосе через три столетия после Пифагора. Аристарх был одним из последних ионийских ученых. К тому времени центр интеллектуальной жизни и просвещения уже переместился в великую Александрийскую библиотеку. Аристарх первым поместил Солнце, а не Землю в центр планетной системы, провозгласив, что планеты движутся вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Как водится, его труды по этому вопросу были утрачены. Исходя из размеров земной тени на Луне, видимой во время лунного затмения, он заключил, что Солнце намного больше Земли и находится очень далеко от нас. Из этого он мог сделать вывод об абсурдности обращения столь огромного тела, как Солнце, вокруг совсем небольшой Земли. Он поставил Солнце в центр, приняв, что Земля оборачивается вокруг своей оси за одни сутки, а вокруг Солнца — за один год.

Эту идею мы привыкли связывать с именем Коперника, который, по отзыву Галилея, «восстановил и подтвердил», но не изобрел гелиоцентрическую гипотезу[141]. На протяжении 1800 лет, прошедших от Аристарха до Коперника, никто не знал действительного расположения планет, хотя оно было с абсолютной ясностью определено еще в 280 году до нашей эры. Эта идея оскорбляла некоторых современников ученого. Раздавались призывы покарать его за безбожие, как это было с Анаксагором, Бруно и Галилеем. Сопротивление идеям Аристарха и Коперника, своего рода геоцентризм, остается в нашей повседневности: мы продолжаем говорить, что Солнце «восходит» и «садится». Спустя 2200 лет после Аристарха наш язык продолжает считать Землю неподвижной.

Расстояния, разделяющие планеты, — сорок миллионов километров от Земли до Венеры в момент максимального сближения, шесть миллиардов километров до Плутона — ошеломили бы тех греков, которых возмущало, что Солнце может быть больше Пелопоннеса. Принято было считать, что Солнечная система гораздо компактнее. Если я выставлю перед собой палец и посмотрю на него сначала левым глазом, а затем правым, он словно бы смещается относительно далеких предметов. Чем ближе к глазам я подношу палец, тем больше смещение. По величине этого видимого перемещения, или параллакса, я могу определить расстояние до пальца. Будь мои глаза расставлены пошире, смещение пальца соответственно увеличилось бы. Чем длиннее база, с концов которой мы выполняем два наблюдения, тем больше параллакс и тем лучше удается измерить дистанцию до удаленного объекта. Но мы живем на движущемся основании, на Земле, которая за шесть месяцев перемещается на 300 000 000 километров с одного края своей орбиты на другой. Наблюдение одного и того же неподвижного небесного объекта с интервалом в шесть месяцев дает возможность измерять очень большие расстояния. Аристарх предполагал, что звезды — это далекие солнца. Он помещал Солнце «среди» неподвижных звезд. Отсутствие заметных звездных параллаксов при движении Земли указывало на то, что звезды намного дальше Солнца. Параллаксы даже ближайших к нам звезд настолько малы, что до изобретения телескопа их не удавалось обнаружить. Звездные параллаксы не были измерены вплоть до XIX века. Только тогда непосредственно на основе греческой геометрии удалось выяснить, что звезды находятся на расстояниях, измеряемых световыми годами.

Существует другой способ измерить расстояние до звезд, который ионийцы вполне могли открыть, хотя, насколько нам известно, они его не применяли. Каждый из нас знает, что чем дальше находится объект, тем меньше он выглядит. Эта обратная пропорциональная зависимость между видимыми размерами и расстоянием лежит в основе перспективы, используемой в живописи и фотографии. Таким образом, чем дальше мы находимся от Солнца, тем меньше будут его видимые размеры и тем слабее будет блеск. Насколько нам нужно удалиться от Солнца, чтобы оно стало выглядеть таким же маленьким и тусклым, как звезда? Или, что то же самое, насколько маленький кусочек Солнца надо взять, чтобы его яркость равнялась яркости звезды?

Один из первых экспериментов, призванных ответить на этот вопрос, был поставлен Христианом Гюйгенсом вполне в ионийских традициях. Гюйгенс просверлил в латунной пластине ряд маленьких отверстий и, держа ее против Солнца, на глаз оценивал, какое из отверстий по яркости соответствует блеску звезды Сириус, которую он наблюдал прошлой ночью. Эффективный[142] размер такого отверстия оказался равным 1/28 000 видимого размера Солнца. Отсюда он заключил, что Сириус должен находиться в 28 000 раз дальше от нас, чем Солнце, то есть примерно в половине светового года. Удерживать в памяти блеск звезды на протяжении нескольких часов очень трудно, но Гюйгенс великолепно справился с этим. Если бы он знал, что Сириус в действительности ярче нашего Солнца, он получил бы почти правильный ответ: Сириус удален от нас на 8,8 светового года. Тот факт, что Аристарх и Гюйгенс использовали неточные данные и получили неточный результат, не столь важен. Они настолько ясно изложили суть своих методов, что после получения более надежных наблюдений не составляло труда скорректировать выводы.