Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона - Сергей Валянский

Очень, скажем прямо, странная модель мира для народа, колонизовавшего все Средиземноморье. Предположим, что создатель модели проплыл все Средиземное море вдоль берегов и вернулся назад, все время имея сушу с левой стороны. В таком случае действительно можно сделать вывод, что живешь на громадном острове.

Но когда появилась эта модель, уже делили круг Земли на две половины: на «сторону дня» и «сторону ночи». Разные части горизонта обозначали названиями ветров: Борей — северный, Нот — южный, Зефир — западный, Эвр — восточный. Зная все это, должны были бы сообразить, что плавают по внутреннему морю, а не вокруг «острова». Легко сделать вывод, что эти модели были просто умозрительными и не имели никакого отношения к практике.

Другую модель предложил некий Анаксимандр. Он учил, что Земля имеет форму отрезка круглой колонны высотой в три раза меньше, чем диаметр. На верхней плоскости живут люди. Сама «колонна» находится в центре мироздания и поэтому ни на что не опирается. Ему же приписывают попытку естественнонаучного объяснения происхождения суши и моря: море — это остаток первичной влаги, некогда покрывавшей всю Землю. Под действием тепла солнечных лучей часть влаги испарилась; оставшаяся заполнила углубления поверхности Земли, и возвышенности стали сушей. А люди произошли от животных, обитавших в воде.

Умиляют историки науки. Они как плохой ученик, знающий ответ задачи и берущийся оценить ответы других по степени похожести на правильный. Так вот, идеи о находящейся в центре и ни на что не опирающейся Земле — это прогресс. А попытки представить, что она все-таки на что-то опирается — шаг назад. Вопрос лишь в том, когда и из каких практических соображений мог быть сделан шаг вперед. Ведь с точки зрения людей того времени было естественным искать опору для Земли. Самое простое решение — считать, что Земля плавает в воде. Затем, что дискообразная Земля, подобно крышке, закрывает нижнюю половину сферического космоса: она поддерживается заключенным там воздухом. Ввиду отсутствия достаточно широких щелей между диском Земли и небесной сферой воздух, находящийся в нижней полусфере, не может оттуда выйти.

Христианский писатель Ипполит пересказывает мнение философа Архелая (ученика Анаксагора), что Земля имеет форму вогнутого диска. Доказательством для Архелая служил тот факт, что «восход и заход солнца бывает не одновременно во всех частях Земли, что должно было бы быть, если бы Земля была ровной». Только не ясно, как об этом узнал Архелай, имея одни лишь солнечные часы?

Демокрит во время своих многолетних путешествий обнаружил, что земля продолговата, ее длина в полтора раза больше ширины.

Открытие шарообразности Земли приписывают философу Пифагору. Но справедливости ради надо сказать, что до сих пор остается спорным вопрос и о времени возникновения этой идеи, и о мыслителе, впервые выдвинувшем ее. Разногласия между исследователями объясняются тем, что до нашего времени дошли весьма противоречивые и неопределенные сведения.

Историки опять же полагают, что появление такой идеи свидетельствует о большом прогрессе людей в познании природы (они ведь знают правильный ответ). Но у пифагорейцев шар — просто самая совершенная фигура, не имеющая ни начала, ни конца, и шарообразная Земля вошла в их мистическое учение о «гармонии поющих сфер». Ничего общего с познанием природы эта идея не могла тогда иметь. Гораздо более разумными были представления, основанные на повседневном опыте — о плоской Земле.

Платон считал Землю то шаром («Республика»), то двенадцатигранником («Федон»). Полагал вполне правомерным существование «антиподов», то есть людей, живущих «под ногами» («Тимей»).

Аристарх Самосский якобы понял, что не Земля находится в центре Вселенной, а Солнце. Земля же, как и другие планеты, совершает движение вокруг Солнца и вращение вокруг оси. Однако это учение не было поддержано современниками.

Евдокс представлял себе обитаемую Землю в виде овального острова, расположенного в пределах «умеренного обитаемого пояса» северного полушария. Это явилось как бы соединением двух представлений — о Земле как о шаре, и о суше в виде острова, больше вытянутого с запада на восток, чем с севера на юг.

Мы не ставим здесь традиционных датировок, присвоенных «древнегреческим ученым» хронологами эпохи Возрождения. Мы только отметим, что, как и в случае с механикой и химией, им иногда вместе с датами жизни присвоены знания как раз эпохи Возрождения. А их подлинные открытия, не такие «громкие», но более полезные, вполне могли быть сделаны в Византии VI–IX веков, когда их востребовала практика.

Согласно традиционной исторической точке зрения, во времена Евдокса шарообразность Земли соседствовала с мнением о ее дискообразности, и дебатировался вопрос о форме суши. Но в церковных спорах раннего и среднего периода Византийской империи мы видим те же споры о форме Земли, и с теми же аргументами!

К сожалению, в головах историков соседствуют «единственно верное» учение о шарообразной Земли, и «ретроградское учение» о плоской Земле. Но в старинные времена шарообразность порождала одни только проблемы; утверждение этой идеи могло произойти только на основе эксперимента — дальних путешествий и торговых экспедиций. А до этого шарообразная Земля оставалась только умозрительным заключением, противоречащим опыту жизни, а потому идея «плоской Земли» не могла восприниматься как «мракобесие».

Эпикур считал Вселенную безграничной во времени и пространстве. Признавал наличие бесчисленного количества миров, подобных нашему, имеющих растения, животных и людей. Но не признавал шарообразности Земли и высмеивал возможность существования антиподов, которые якобы «ходят вверх ногами»! Он считал невыясненным, совершает ли Солнце суточное движение вокруг Земли, или каждое утро зажигается новое светило. А жил чуть ли не на сто лет позже Евдокса.

Кстати, Евдокс, быть может, был первым, кто сделал попытку доказать шаровидную фигуру Земли научным путем: круглая тень на Луне во время ее затмения, расширение горизонта при поднятии на гору, изменение расположения созвездий по отношению к горизонту при перемещении наблюдателя к северу или югу. Предполагается, что именно он ввел в науку понятие «горизонт» и определил значение угла наклона эклиптики в 1/15 (24°) части окружности.

Никто не знает, мерил ли Евдокс размер Земли, но у историков науки сложилось мнение, что те цифровые данные о размерах земного шара (400 000 стадиев), которые приводит Аристотель в трактате «О Небе» и в сочинении «Метеорология», восходят к Евдоксу, хотя Аристотель и не называет имени ученого. Результат явно завышен. Даже если исходить из обычного стадия в 157,5 м, то окружность в 400 000 стадиев будет равна 63 000 км (вместо 40 009 км по меридиану); если же принять стадий в 176 м, то мы получим окружность вообще в 70 400 км.

Считается, что именно Евдокс первым использовал гномон для определения широтного положения места. Он понял, что при шарообразной форме Земли широтное положение пунктов, или их расстояние от экватора, можно получить, пользуясь соотношениями продолжительности летнего и зимнего дней (или дня и ночи летом, что то же самое) в дни солнцестояния. Видимо, он первым стал использовать термин «климат» для определения широтного положения места. (Слово «климат» от греческого «клима», производное от «клино» — klino наклон).

Следующим ученым, внесшим большой вклад в географию, считается Пифей. Он определял широту места с помощью гномона в день летнего солнцестояния, вычисляя отношения между высотой гномона и длиной его тени, и очень точно определил широту Массалии (Марселя). Считается, что он установил наличие беззвездной точки северного полюса, которая с соседними тремя звездами образует почти правильный четырехугольник.

Пифей совершил плавание вдоль западных берегов Европы в поисках олова и янтаря, составлявших важную статью торговли Массалии. Во время этого путешествия он вел астрономические наблюдения за положением созвездий по отношению к горизонту, за высотой Солнца, а также вычислял продолжительность летнего дня. Как он это делал, не имея механических часов, непонятно. А без них можно было это сделать в день летнего солнцестояния, но он бывает один раз в год. Сколько же лет путешествовал Пифей?

Считается, что его результаты позволили Эратосфену и Гиппарху вычислить географическую широту некоторых параллелей. Так ли это, мы не знаем. Все изложенное здесь — мнение историков науки. Вообще-то, будучи связанным с купцами, Пифей должен был помалкивать о своих открытиях, как это делалось в более поздние времена, — чтобы не выдать коммерческой тайны.

Средневековая карта мира по Эратосфену