Стивен Вайнберг - Пояснюючи світ

5. Видимий щоденний рух зірок навколо Землі цілком і повністю можна пояснити обертанням Землі навколо своєї осі.

6. Видимий рух Сонця виникає внаслідок одночасного обертання Землі навколо своєї осі та обертання Землі (так само, як і інших планет) навколо Сонця.

7. Видимий рух планет у зворотному напрямку можна пояснити рухом Землі в той час, коли вона проходить повз Марс, Юпітер чи Сатурн або ж повз неї проходять Меркурій чи Венера.

У своєму «Малому коментарі» Коперник не міг стверджувати, що його схема відповідає даним спостережень краще за Птолемеєву. Насамперед це не так. Фактично так і не могло бути, оскільки Коперник базував свою теорію здебільшого на даних, які він вивів із Птолемеєвого «Альмаґеста», а не на власних спостереженнях3. Тому, замість апелювати до якихось нових спостережень, Коперник вказував на низку естетичних переваг його теорії.

Однією з цих переваг було те, що рух Землі пояснював різноманіття видимих рухів Сонця, зірок та інших планет. Так Коперник зумів позбутися припасування, передбаченого в теорії Птолемея, що центр епіциклів Меркурія та Венери має завжди залишатися на лінії між Землею та Сонцем, а лінії між Марсом, Юпітером та Сатурном і центри їхніх відповідних епіциклів мають завжди залишатися паралельними лінії між Землею та Сонцем. Унаслідок цього і обертання центра епіциклу кожної внутрішньої планети навколо Землі, і обертання кожної зовнішньої планети по її епіциклу мали бути припасовані так, щоб тривати рівно один рік. Натомість Коперник вважав, що такі неприродні вимоги просто відображають той факт, що ми бачимо Сонячну систему з певного майданчика, що обертається навколо Сонця.

Інша естетична перевага теорії Коперника стосувалася її більшої точності щодо розмірів планетних орбіт. Згадайте, що видимий рух планет у Птолемеєвій астрономії залежить не від розмірів епіциклів та деферентів, а лише від співвідношення радіусів епіциклу та деферента для кожної планети. За бажання можна було б навіть узяти деферент Меркурія більшим за деферент Сатурна за умови, що розмір епіциклу Меркурія буде відповідним чином скориговано. Наслідуючи приклад Птолемея у «Планетних гіпотезах», астрономи зазвичай визначали розміри орбіт, припускаючи, що максимальна відстань однієї планети від Землі дорівнює мінімальній відстані від Землі до наступної планети назовні. Це фіксувало відносні розміри планетних орбіт для будь-якого вибраного порядку віддаленості планет від Землі, але цей вибір усе ще був досить довільний. У будь-якому разі припущення «Планетних гіпотез» ані базувалося на спостереженні, ані було підтверджене ним.

Натомість, щоб узгодити схему Коперника зі спостереженнями, радіус орбіти кожної планети повинен був мати визначене співвідношення з радіусом орбіти Землі [36]. Зокрема, через відмінність у способі, яким Птолемей представив епіцикли для внутрішніх та зовнішніх планет (і залишаючи осторонь ускладнення, пов’язані з ексцентриситетом орбіт), співвідношення радіусів епіциклів та деферентів має дорівнювати співвідношенню відстаней від Сонця до планет і Землі – для внутрішніх планет, а також оберненому значенню цього співвідношення – для зовнішніх планет (див. технічну примітку 13). Коперник відобразив свої результати по-іншому – як складну «схему тріангуляції», що створювала хибне враження, ніби він робить нові передбачення, підтверджені спостереженнями. Але насправді він отримав правильні радіуси планетних орбіт. Коперник виявив, що порядок розташування планет від Сонця такий: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн. І цей порядок відповідає порядку їхніх періодів обертання навколо Сонця, який Коперник оцінив відповідно у 3 місяці, 9 місяців, 1 рік, 2,5 року, 12 років і 30 років. Хоч тоді ще не було жодної теорії, що диктувала швидкості руху планет їхніми орбітами, Копернику це здалося свідченням космічного порядку: що більша орбіта планети, то повільніше планета обертається навколо Сонця4.

Схема Коперника демонструє класичний приклад того, як якась теорія може бути вибрана за естетичними критеріями, без жодних експериментальних доказів її переваг проти інших. У випадку теорії Коперника, викладеної в «Малому коментарі», її «краса» полягала просто в тому, що велика кількість незрозумілих моментів у теорії Птолемея одним махом були пояснені обертанням Землі навколо своєї осі й навколо Сонця, а також у тому, що теорія Коперника була значно більш визначеною за Птолемеєву щодо порядку розташування планет та розмірів їхніх орбіт. Коперник визнавав, що ідею обертання Землі навколо осі ще задовго до нього запропонували піфагорійці, але й зазначав (і мав рацію), що вони «безпідставно просували» цю ідею без жодних аргументів, що зумів запропонувати він сам.