Стивен Вайнберг - Пояснюючи світ

Щонайменше один давній астроном, схоже, сприймав проблему припасування дуже серйозно. Це був Гераклід Понтійський. У IV столітті до н. е. він навчався в Академії Платона і, можливо, залишався нею керувати, коли Платон їздив до Сицилії. За словами Сімплікія10 та Аеція, Гераклід учив, що Земля обертається навколо своєї осі [22], одним махом відкидаючи припущення про одночасне щоденне обертання зірок, планет, Сонця та Місяця навколо Землі. Цю ідею Геракліда подекуди згадували автори пізньої античності та Середньовіччя, але вона не була популярна аж до часів Коперника знову-таки, імовірно, тому, що ми не відчуваємо обертання Землі. Немає жодних свідчень, що Арістарх через століття після Геракліда підозрював, що Земля не лише рухається навколо Сонця, а й обертається навколо своєї осі.

За словами Халкідія (або Калкідія), християнина, який у IV столітті перекладав «Тімей» із давньогрецької на латину, Гераклід також припускав, що оскільки Меркурія та Венери ніколи не видно в небі далеко від Сонця, то вони обертаються навколо Сонця, а не навколо Землі, усунувши тим самим ще один момент припасування у схемах Евдокса, Калліпа та Арістотеля: штучну координацію обертань других сфер Сонця та внутрішніх планет. Але Сонце, Місяць і три зовнішні планети все одно вважали такими, що обертаються навколо нерухомої, хоча й такої, що обертається, Землі. Ця теорія дуже добре працює для внутрішніх планет, бо приписує їм точно такі самі видимі рухи, що й найпростіша версія теорії Коперника, у якій Меркурій, Венера та Земля з постійною швидкістю обертаються навколо Сонця. Щодо внутрішніх планет, єдиною відмінністю між поглядами Геракліда та Коперника є напрямок зору – або від Землі, або від Сонця.

Окрім припасування, наявного у схемах Евдокса, Калліпа та Арістотеля, була й інша проблема: ці гомоцентричні схеми не дуже добре узгоджувалися зі спостереженнями. Тоді вважали, що планети сяють власним світлом. А оскільки в цих схемах сфери, на яких переміщуються планети, завжди залишаються на однаковій відстані від земної поверхні, то яскравість планет ніколи не змінюватиметься. Однак очевидно, що їхня яскравість змінюється дуже сильно. Близько 200 року н. е. філософ-перипатетик Сосіген, якого цитував Сімплікій11, прокоментував це так:

Однак [гіпотези] однодумців Евдокса не зберігають видимості, а лише те, що було відомо раніше та визнавали вони самі. Та й яка необхідність говорити про інші речі, деякі з яких Калліп Кізикський теж намагався зберегти, коли Евдокс не зміг цього зробити, але чи зберіг?… Я хочу сказати, що є багато випадків, коли планети здаються близькими, а є випадки, коли вони здаються далекими від нас. І у випадку деяких [планет] це ясно видно. Наприклад, зірка, що зветься Венерою, а також та, що зветься Марсом, здаються в багато разів більшими, коли рухаються зворотно, – так, що в безмісячні ночі Венера змушує тіла відкидати тіні.

Там, де Сімплікій або Сосіген говорять про розміри планет, нам, напевно, слід розуміти, що вони мають на увазі їхню видиму світність, адже неозброєним оком ми насправді не можемо бачити диск жодної планети, але що яскравіша світлова точка, то більшою вона здається .

Насправді цей аргумент не такий переконливий, як вважав Сімплікій. Планети та супутники (наприклад, Місяць) сяють відбитим світлом Сонця, тож їхня яскравість змінилася б навіть у схемах Евдокса та інших у міру проходження ними різних фаз (на кшталт фаз Місяця). Цього не розуміли аж до появи робіт Ґалілея. Але навіть якби фази планет брали до уваги, зміни яскравості, очікувані в гомоцентричних теоріях, не відповідали би тому, що було насправді.

Для професійних астрономів (якщо не для філософів) гомоцентрична теорія Евдокса, Калліпа та Арістотеля в Елліністичну та Римську епохи була витіснена теорією, що пояснювала видимі рухи Сонця та планет набагато краще. Ця теорія базується на трьох математичних поняттях – епіциклу, ексцентру та екванта, – що будуть описані нижче. Ми не знаємо, хто вигадав епіцикл та ексцентр, але вони точно були відомі елліністичному математику Аполлонію Перзькому та астроному Гіппарху Нікейському, з якими ми зустрічалися в розділах 6 і 712. Про теорію епіциклів та ексцентрів нам стало відомо завдяки роботам Клавдія Птолемея, який вигадав еквант і з ім’ям якого цю теорію зазвичай пов’язують.

Птолемей жив близько 150 року н. е. в епоху правління династії Антонінів у період розквіту Римської імперії. Він працював в Александрійському мусейоні й помер після 161 року н. е. У розділі 4 ми вже розглядали його вчення про відбиття та заломлення світла. Його астрономічна робота описана у творі «Megale Syntaxis» («Велика побудова»), назву якого араби переробили на «Альмаґест», під якою він став загальновідомим у Європі. «Альмаґест» мав такий успіх, що переписувачі перестали копіювати роботи попередніх астрономів, наприклад Гіппарха, тому сьогодні власні слова Птолемея складно відрізнити від їхніх.