Какое название получил малый цикл движения птолемей. Клавдия птолемея. О движении светил

Согласно которой центральное место во Вселенной занимает планета Земля, которая остается неподвижной. Уже вокруг нее собираются Луна, Солнце, все звезды и планеты. Впервые была сформулирована в Древней Греции. Она стала основой для античной и средневековой космологии и астрономии. Альтернативной позже стала гелиоцентрическая система мира, которая стала основой для нынешних

Появление геоцентризма

Система Птолемея на протяжении многих веков считалась основополагающей для всех ученых. Центром мироздания Землю считали с древнейших времен. Предполагалось, что существует центральная ось Вселенной, а от падения Землю удерживает некая опора.

Древние люди считали, что ею является некое мифическое гигантское существо, например слон, черепаха или несколько китов. Фалес Милетский, считавшийся отцом философии, предполагал, что такой естественной опорой может быть сам мировой океан. Некоторые предполагали, что у Земли, находящейся в центре космоса, отсутствует необходимость двигаться в каком-либо из направлений, она просто покоится в самом центре Вселенной без какой-либо опоры.

Система мира

Клавдий Птолемей стремился дать собственное объяснение для всех видимых движений планет и других небесных тел. Основная проблема была связана тем, что все наблюдения осуществлялись в то время исключительно с поверхности Земли, из-за этого невозможно было достоверно установить, находится ли наша планета в движении или нет.

В связи с этим у астрономов древности существовало две теории. По одной из них Земля находится в центре Вселенной и остается неподвижной. Преимущественно теория была основана на личных впечатлениях и наблюдениях. А по второй версии, которая опиралась исключительно на умозрительные заключения, Земля вращается вокруг собственной оси и движется вокруг Солнца, которое и является центром всего мира. Однако этот факт явно противоречил существовавшим мнениям и религиозным взглядам. Именно поэтому вторая точка зрения не получала математического обоснования, на протяжении многих веков в астрономии было утверждено мнение о неподвижности Земли.

Труды астронома

В книге Птолемея под названием "Великое построение" были обобщены и изложены основные представления древних астрономов о строении Вселенной. Большое распространение получил арабский перевод этого сочинения. Он известен под названием "Альмагест". Птолемей основывал свою теорию на четырех главных допущениях.

Земля располагается непосредственно в центре Вселенной и неподвижна, все небесные тела движутся вокруг нее по окружностям с постоянной скоростью, то есть равномерно.

Систему Птолемея принято называть геоцентрической. В упрощенном виде ее описывают следующим образом: планеты движутся по кругам с равномерной скоростью. В общем центре всего находится неподвижная Земля. Луна и Солнце вращаются вокруг Земли без эпициклов, но по деферентам, которые лежат внутри сферы, а на поверхности остаются "неподвижные" звезды.

Суточное движение любого из светил объяснялось Клавдием Птолемеем вращением всей Вселенной вокруг неподвижной Земли.

Движение планет

Интересно, что для каждой из планет ученый подобрал размеры радиусов деферента и эпицикла, а также скорости их движения. Это удавалось сделать только при соблюдении некоторых условий. Например, Птолемей принял как данность, что центры всех эпициклов нижних планет располагаются на определенном направлении от Солнца, а у верхних планет в этом же направлении радиусы эпициклов параллельны.

В результате направление на Солнце в системе Птолемея становилось преимущественным. Также делался вывод, что периоды обращения соответствующих планет равны тем же звездным периодам. Все это в теории Птолемея означало, что система мира включает в себя важнейшие особенности действительных и реальных движений планет. Раскрыть их в полной мере удалось намного позже другому гениальному астроному - Копернику.

Одним из важных вопросов в рамках этой теории была необходимость рассчитать расстояние, сколько от Земли до Луны километров. Сейчас уже достоверно установлено, что оно составляет 384 400 километров.

Заслуга Птолемея

Главная заслуга Птолемея заключалась в том, что ему удалось дать полноценное и исчерпывающее объяснение видимым движениям планет, а также позволило вычислить их место положения на будущее с точностью, которая соответствовала бы наблюдениям, проводимым невооруженным глазом. В результате, хоть сама теория и была в корне неверна, серьезных возражений она не вызывала, а любые попытки противоречить ей тут же жестко пресекались христианской церковью.

Со временем были обнаружены серьезные разногласия между теорией и наблюдениями, которые возникали по мере повышения точности. Окончательно устранить их удалось, только значительно усложнив оптическую систему. К примеру, определенные неправильности видимого движения планет, которые были открыты в результате позднейших наблюдений, объяснялись тем фактом, что вокруг центра первого эпицикла обращается уже не сама планета, а так называемый центр второго эпицикла. А вот уже по его окружности и движется небесное тело.

В случае, если и такое построение оказывалось недостаточным, вводили дополнительные эпициклы, пока положение планеты на окружности не соотносилось с данными наблюдений. В результате в начале XVI столетия система, разработанная Птолемеем, оказалась настолько сложной, что не соответствовала требованиям, которые предъявлялись к астрономическим наблюдениям на практике. В первую очередь это касалось мореплавания. Потребовались новые методы вычисления движения планет, которые должны были стать проще. Их разработал Николай Коперник, заложивший основу новой астрономии, на которой основывается и современная наука.

Представления Аристотеля

Также была популярна геоцентрическая система мира Аристотеля. Она заключалась в постулате, что Земля является тяжелым телом для Вселенной.

Как показывала практика, все тяжелые тела падают отвесно, так как находятся в движении к центру мира. Земля при этом сама располагалась в центре. На этом основании Аристотель опровергал орбитальное движение планеты, приходя к выводу, что оно приводит к параллактическому смещению звезд. Он же стремился рассчитать, сколько от Земли до Луны, сумев добиться только приблизительных вычислений.

Биография Птолемея

Птолемей родился около 100 года нашей эры. Основными источниками сведений о биографии ученого являются его собственные сочинения, которые современным исследователям удалось выстроить в хронологическом порядке за счет перекрестных ссылок.

Отрывочные сведения о его судьбе также можно почерпнуть из работ византийских авторов. Но нужно отметить, что это ненадежная информация, не заслуживающая доверия. Считается, что своей широкой и разносторонней эрудицией он обязан активному использования томов, хранившихся в Александрийской библиотеке.

Труды ученого

Основные труды Птолемея связаны с астрономией, но также он оставил след и в других научных областях. В частности, в математике вывел теорему и неравенство Птолемея, основываясь на теории о произведении диагоналей четырехугольника, вписанного в круг.

Пять книг составляют его трактат, посвященный оптике. В нем он описывает природу зрения, рассматривает всевозможные аспекты восприятия, описывает свойства зеркал и законы отражений, рассуждает о Впервые в мировой науке дается подробное и достаточно точное описание атмосферной рефракции.

Многие знают Птолемея как талантливого географа. В восьми книгах он подробно излагает знания, присущие человеку античного мира. Именно он заложил основы картографии и математической географии. Им опубликованы координаты восьми тысяч пунктов, располагавшихся от Египта до Скандинавии и от Индокитая до Атлантического океана.

Увидевший свет почти 19 веков назад, впервые вышел в переводе на русский язык только в 1998 г. В поздней античности на это сочинение ссылались как на величайшее . Свод астрономических знаний в течение многих веков, вплоть до Коперника и Тихо Браге , был настольной книгой астрономов. Нет другой книги за исключением "Библии", у которой была бы столь долгая и бурная жизнь.

Птолемей жил и работал в Египте, близ Александрии, его труд "Математическое построение в 13 книгах" (позднее известный под названием "Большое сочинение" ) был закончен в середине II в. н.э. В Средневековую Европу книга попала от арабов, через Испанию. Первый перевод с греческого сделан в Персии через сто лет после появления оригинала, а с IX в. начали появляться многочисленные арабские переводы, один из которых в 1175 г. переложен в Толедо на латынь и в 1515 г. издан в Венеции типографским способом. Греческий текст "Альмагеста" издан в 1538 г. в Базеле, а в 1813-1816 гг. появился перевод на французский. Наконец, в начале нашего века вышло научное издание греческого текста, ставшее основой для перевода на немецкий и английский языки в 1952-1984 гг. , а также для русского перевода.

Рукопись этого перевода подготовил известный математик и историк науки И.Н.Веселовский в 60-х годах. Тогда публикация не состоялась, как сообщается в комментариях к нынешнему изданию, вследствие того, что "великий корифей науки" еще в 1935 г. назвал систему мира Птолемея "обветшалой". Она, действительно, давно устарела, но бессмертна книга, в которой она изложена, и выход ее в свет на русском языке - событие в истории отечественной культуры и настоящий праздник для историков науки. Огромная заслуга в этом принадлежит научному редактору перевода Г.Е.Куртику ; в работе над книгой участвовали также М.М.Рожанская, Г.П.Матвиевская, М.Ю.Шевченко, С.В.Житомирский и В.А.Бронштэн.

Значение "Альмагеста" огромно и непреходяще. Более сотни астрономических наблюдений, от VII в. до н.э. до 141 г., Каталог созвездий, единственный сохранившийся с античных времен , до сих пор служат науке. Конечно, большая часть построений Птолемея не оригинальна и основана на работах предыдущих поколений греческих астрономов, но он их систематизировал, и благодаря ему они дошли до нас.

Особый интерес представляет система мира Птолемея, основанная на многочисленных наблюдениях за движением планет относительно звезд . Мы уже давно знаем, что эта система неверна, но как хорошо она представляла наблюдения! Правда, не все. Для успеха научной гипотезы почти всегда необходимо уметь забыть о некоторых фактах, которых она не объясняет, уметь повернуться к ним, как говорят англичане, "слепым глазом". Можно даже сказать, что теория, объясняющая слишком много, чаще всего не заслуживает доверия даже в более узкой области, чем система мироздания...

Итак, Птолемей создал свою концепцию системы мира. Неподвижная шарообразная Земля покоится в центре мироздания, размеры ее ничтожно малы в сравнении с расстоянием до сферы неподвижных звезд. Неподвижны они лишь каждая относительно прочих, а все вместе совершают за сутки оборот вокруг Земли, как и внутренние сферы, на которых находятся блуждающие светила - Луна , Меркурий , Венера , Солнце , Марс , Юпитер и Сатурн (в порядке расстояния от Земли), наделенные и другими движениями. Истинные же движения совершенных небесных тел должны быть равномерны и кругообразны, а кажутся они нам не такими (планеты совершают даже петлеобразные движения по небесной сфере) потому, что по кругам с центром в Земле (деферентам) движутся не сами планеты, а центры меньших окружностей (эпициклов). В XIII в. король Кастилии Альфонс X высказал еретическую мысль, что если бы он присутствовал при сотворении мира, то посоветовал бы Господу более простую модель...

Теория Птолемея довольно хорошо предсказывала положение планет, но проблемы оставались. Так, при движении Луны по эпициклу ее видимые размеры должны были бы периодически изменяться вдвое. Птолемей это противоречие с наблюдательными данными, по-видимому, заметил, поскольку в своей теории затмений использовал не теоретические, а наблюдаемые угловые размеры Луны . При полученных им расстояниях Меркурий, находящийся непосредственно за Луной, должен был бы обладать вполне поддающимся измерению суточным параллаксом. Однако Птолемей отмечает, что ни одна из планет параллаксом не обладает. Следуя "более древним математикам", сферу Солнца он помещает между сферами Венеры и Марса на том основании, что такая позиция "более естественно разделяет планеты, могущие находиться на любых от него расстояниях, и те, для которых это не имеет места" (с.277). И до сих пор Меркурий и Венеру называют нижними планетами, а остальные - верхними.

В 1997 г. А.К.Дамбис и Ю.Н.Ефремов подошли к этой проблеме как к обратной по отношению к классической задаче звездной астрономии. Более двух веков астрономы определяют собственные движения звезд, исходя из известных координат в разные эпохи наблюдений, здесь же неизвестной считалась эпоха на рубеже I и II вв. до н.э. Основной вклад в решение вносят полсотни самых быстрых звезд - привлечение других уже не уменьшает ошибки. Напомним, что уверенно датируемые наблюдения Гиппарха (склонения 18 звезд) относятся к 130 г. до н.э.! Ссылка на этот результат успела попасть в рецензируемую книгу (с.577).

Так что же, Птолемей вопреки собственному заявлению сам не определял координаты звезд в каталоге? Правда, он написал "мы наблюдали", а не "определили координаты". Но почему же не сказано, что координаты взяты у Гиппарха? Ведь по всему "Альмагесту" рассыпаны свидетельства величайшего пиетета, который Птолемей испытывал к своему предшественнику. Не может ли быть так, что Птолемей сам определил координаты лишь ярких звезд, а для большинства звезд взял координаты Гиппарха, который был более искусным наблюдателем? Намек на это дают собственные движения звезд, приводящие к несколько более поздним эпохам для иных ярких звезд, и слова самого Птолемея: "Таким именно образом по расстояниям от Луны мы и определяем положение каждой в отдельности яркой звезды" (с.215).

В английском переводе мысль о собственном определении координат ярких звезд выражена более отчетливо: "И так мы определили положение каждой из ярких звезд по их расстояниям от Луны" . Там же есть и еще одна фраза, указывающая на собственные определения координат ярких звезд зодиакального пояса. Речь идет об определении величины прецессии, а в таком случае необходимы именно новые наблюдения.

В заключение скажем несколько слов об особенностях русского перевода. Главная из них - сохранение исконного, буквального значения словосочетаний, которые давно уже принято заменять соответствующими терминами. Так, вместо "эклиптика" читаем "круг, проходящий через середины зодиакальных созвездий", а "небесный экватор" - это "равноденственный круг". Эта близость к оригиналу передает аромат эпохи, но все же усложняет текст. Развитие науки неразрывно связано с введением терминологии, появлением новых понятий. Обозначение типа 23;47 надо понимать как 23 ° 47" (23 градуса 47 мин) - оказывается, это принято среди историков астрономии и поясняется лишь в примечаниях (с.468). Работа И.Н. Веселовского над переводом не была завершена. Коллектив, возглавляемый Г.Е.Куртиком, прояснил многие места перевода, использовав современные издания "Альмагеста" и многочисленные труды, посвященные его толкованию. "Альмагест" - нелегкое чтение, поэтому тираж в 1000 экз. представляется оправданным. Долгожданный выход в свет русского издания - большое событие в истории отечественной культуры. Наша страна теперь среди тех пяти-шести, население которых может ознакомиться с бессмертным творением Птолемея на родном языке.

Бронштэн В.А. Клавдий Птолемей. М., 1988. С.99.
Ньютон Р. Преступление Клавдия Птолемея. М., 1985.
См.: Ефремов Ю.Н. // Вестн. РФФИ. 1998. N 3. С.37.
Toomer G. Ptolemy"s Almagest. London, 1984. P.328.

Имя: Клавдий Птолемей

Годы жизни: около 100 года - около 170 года

Государство: Древняя Греция

Сфера деятельности: Астрономия, астрология, математика

Величайшее достижение: Собрал воедино почти все знания астрономии Древней Греции, стал праотцом механики планет, астрофизики.

Клавдий Птолемей был известным ученым, математиком, философом, богословом, географом, астрономом и астрологом.

Жил и трудился он примерно в 90-168 годах нашей эры в Александрии .

Больше всего в истории запомнились его труды о геоцентрической модели мира, которые хоть и были ошибочны, но имели под собой довольно веские математические обоснования.

Система Птолемея была одним из самых влиятельных и долговечных интеллектуально-научных достижений в истории человечества.

К сожалению, кроме его трудов о жизни Птолемея, о его семье и внешнем виде, почти нет сведений.

Труды Птолемея

Первый и самый крупный из них назывался изначально «Математическое собрание в тринадцати книгах», но до нашего времени дошел арабский вариант наименования — «Альмагест».

Также он написал трактат «Тетрабиблос» (или «Четырехкнижие»), посвященный астрономии, в котором он предполагает, что по поведению небесных тел представляется возможным предугадывать события.

Первая глава книги «Альмагест» содержит обсуждение эпистемологии и философии. В этой главе имеют центральное значение две темы: структура философии — а в древнем мире этот термин включал в себя все человеческое знание и мудрость – и причины для изучения математики.

Единственный философ, на труды которого Птолемей опирается в своей работе, это Аристотель.

Он соглашается с ним в разделении философии на практическую и теоретическую. А также в разделении теоретической философии на три ветви: физику, математику и теологию, понимая под теологией науку, которая изучает первопричину создания Вселенной.

И тем не менее, поставив теологию наравне с естествознанием и математикой, эти философы отличались от своих современников, светских философов.

Система мира Птолемея

В «Альмагесте» Птолемей собрал все астрономическое знание греческого и вавилонского мира. Разработкой математической основы этой теории занимались в свое время такие ученые, как Евдокс Книдский, Гиппарх и сам Птолемей.

Опираясь в основном на наблюдения Гиппарха, ученый дает представление о геоцентричной системе. Эта теория была настолько достоверно доказана, что была популярной вплоть до шестнадцатого века, пока не была опровергнута Коперником и заменена гелиоцентричной системой мира.

Согласно Птолемеевской космологии, Земля является центром Вселенной и неподвижна, а другие небесные тела вращаются вокруг нее в следующем порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн.

Птолемей приводил много причин, почему именно Земля находится в центре.

Одна из них состояла в том, что если это не так, то не вещи будут падать на Землю, а Земля будет тянуться к центру Вселенной.

Теорию неподвижности планеты Птолемей доказывал доводом о том, что вещь, брошенная вертикально в одном месте, не может упасть в этом же месте, если Земля движется.

Вычислительные методы Птолемея были достаточно точны, чтобы удовлетворить требования астрономов, астрологов и навигаторов того времени.

География Птолемея

Вторым из значительных трудов Птолемея была «География», в ней приводится подробные географические знания о греко-римском мире. Состояла она из восьми книг.

Этот труд тоже является компиляцией тех сведений о географии, которые были известны в это время. В основном использованы работы Мариноса из Тира, более раннего географа.

Первая часть этого трактата – описание данных и методов, использованных Птолемеем и внесенных им в грандиозные схемы, как и в случае с «Альмагестом». В этой книге дается определение понятий долготы и широты, земного шара, рассказано, чем отличается география от страноведения.

Также он дал инструкции, как создавать карты мира и римских провинций.

В остальных книгах дается описание всего известного Птолемею мира, хотя, вероятно, эти труды были кем-то дополнены, спустя столетия после Птолемея, так как была внесена информация о странах, которой не мог обладать ученый.

По этой же причине до наших дней не дошли оригинальные топографически списки Птолемея, так как они постоянно исправлялись и улучшались. Это, кстати, говорит о постоянной популярности трактата.

Достоверно известно, что в XIII веке византийский монах Максим Плануд обнаружил «Географию», но без географических карт, которые составлял Птолемей.

В середине XV века карты были восстановлены космографом Николаем Германусом.

Астрология Птолемея

На протяжении нескольких веков, трактат Птолемея «Тетрабиблос» был авторитетнейшим пособием по астрологии, его многократно переиздавали, так как он пользовался огромной популярностью. Птолемей в нем описал важные положения этой науки, соотнеся их с аристотелевской натурфилософией того времени.

В общих чертах ученый определял пределы астрономии, приводя астрономические данные, не вызывающие сомнений, и отбрасывая ошибочные, по его мнению, практики вроде нумерологии.

Астрологическое мировоззрение Птолемея было вполне рациональное. Он считал, что астрологию можно использовать в жизни, так как на личность людей влияли не только воспитание или среда рождения, но и расположение небесных тел в момент рождения.

Он не призывал опираться на астрологию полностью, но считал возможным использовать ее в жизни.

Теоремы Птолемея

Птолемей также был выдающимся математиком и геометром, который ввел новые геометрические доказательства и теоремы, например, неравенство Птолемея.

В одной работе он изучал проекции точек на небесной сфере, в другой – формы твердых предметов, представленных на плоскости.

В Пятикнижии «Оптика» Птолемей первый писал о некоторых свойствах света – отражение, преломление и цвет.

В честь этого выдающегося ученого и философа были названы кратеры на Луне и на Марсе.

Когда анализируется роль какого-либо сочинения, имеющего эпохальное значение, в первую очередь следует рассмотреть те исторические, общественные и социальные условия, которые сложились в обществе к моменту его появления. Вместе с тем неизбежно возникает множество вопросов, связанных с созданием самого трактата. Среди них можно указать на следующие:

1. В какой мере основная, центральная идея анализируемого сочинения правильна, истинна?
2. Правильно ли, корректно ли выполнена "обработка" наблюдательного материала, на котором основаны содержащиеся в нем теоретические выводы и обобщения?
3. Насколько богата выборка из наблюдений, т. е. достаточно ли то количество наблюдений, имеющихся в руках у автора, чтобы строго обосновать основные положения своей работы?
4. В какой мере автор является честным перед самим собой, коллегами и читателями и какова степень его компетентности, чтобы по возможности не были допущены грубые ошибки как на уровне обработки и интерпретации наблюдательного материала, в гак и на уровне теоретических построений?

Нам кажется, что эти вопросы, составляющие далеко не полный список, должны быть учтены при разработке критерия, оценивающего место, значение и роль анализируемого сочинения в той или иной области науки (а иногда и в науке в целом), а также место и роль его автора. Эти вопросы мы можем поставить и при анализе гениального сочинения Николая Коперника. В сущности, то, что нами изложено выше, и то, что написано дальше, в третьей главе, и дает более или менее полные ответы на поставленные вопросы.

Но эти вопросы в такой же степени правомочно поставить и при анализе основного, дошедшего до наших дней, астрономического сочинения древности - "Альмагеста" Клавдия Птолемея.

Сочинение Птолемея существует почти два тысячелетия, и, естественно, попытки провести его анализ "на истинность", по-видимому, предпринимались не раз. Вместе с тем в истории астрономии имели место обстоятельства, которые способствовали тому, что Полный, исчерпывающий анализ "Альмагеста", сравнение изложенных в нем теорий движения планет с наблюдениями, на которых они должны были основываться, изучение самих наблюдений и их точности могли рассматриваться другими астрономами не как собственная творческая задача.

Первое обстоятельство заключается в том, что сочинение "Альмагест" касалось всех астрономических проблем, актуальных для древнегреческой астрономии, и в этом смысле оно имело энциклопедический характер. Именно энциклопедичность сочинения Птолемея способствовала росту его популярности, его распространению не только среди специалистов данной науки, но и в более широких кругах читателей античного периода. Довольно часто мы встречаемся с ситуацией, когда новое сочинение, так сказать, "принимается читателем", в него верят и уже позже наступает критический анализ, критическая оценка основных положений когда-то модного сочинения. Такая судьба должна была быть и у труда Клавдия Птолемея, но вспомним, что непосредственный послептолемеевский период - это третье, четвертое столетия нашей эры, когда шел интенсивный распад Римской империи. В период распада больших рабовладельческих государств и формирования феодальных отношений, характеризующихся разрозненностью, изолированностью людей, существенно затруднялись обмен научными идеями, развитие критики научных трудов или творчества ученых. В эпоху перехода от рабовладельческого строя к феодализму научные школы, подобные знаменитым греческим, практически перестали существовать. По-видимому, феодальная раздробленность, существование большого числа мелких, слабых государств привели и к раздробленности в науке, к образованию небольших групп ученых, деятельность которых протекала в пределах того или иного города. Мы мало знаем имен того периода, которые оставили бы заметный след в человеческой цивилизации. Отсюда, в частности, и вытекает, что могучих критиков геоцентрической теории в эпоху феодализма и не могло быть. Эти эвристические рассуждения можно отнести вообще к феодальной эпохе, т. е. к периоду времени, охватывающему более тысячи лет, от Клавдия Птолемея до Николая Коперника.

Второе обстоятельство касается отношения к "Альмагесту" астрономов и других ученых, живших уже после Николая Коперника. Нам кажется естественным, что после значительного распространения гелиоцентризма, особенно после появления выдающихся открытий, принадлежащих Кеплеру и Ньютону, интерес к геоцентрической точке зрения в кругах ученых практически исчез и уже не было важным и принципиальным развивать всесторонний критический анализ всего сочинения Клавдия Птолемея. Раз основная идея оказалась неверной, то стоит ли вдаваться в подробный разбор всех рассуждений, выкладок, выводов Птолемея?

Второе обстоятельство может оказаться решающим при попытке объяснения причин отсутствия серьезного, глубокого анализа знаменитого некогда сочинения Птолемея, устанавливающего, в какой мере "Альмагест" является научным трактатом, основные положения которого обоснованы дедуктивным путем из первоначальных предпосылок.

Появление ньютоновой механики, открытие закона всемирного тяготения и построение математического аппарата, позволяющего изучать и предсказывать динамику небесных тел, значительно облегчили задачу анализа и ревизии геоцентрической системы мира, хотя и связано это с выполнением большого количества вычислений, сравнений и сопоставлений. Но несмотря на относительную неактуальность такого разбора, все же следует приветствовать деятельность подобного рода, так как только она может окончательно указать на справедливое место того или иного трактата, его автора в истории науки, в истории цивилизации.

Предпринятый в последнее десятилетие американским ученым Робертом Ньютоном, специалистом В небесной механике, пересмотр и критический анализ того, что считалось на протяжении почти двух тысячелетий наиболее ценным и обоснованным в сочинении Птолемея, открывает перед нами новые, порой неожиданные факты из античной астрономии, а также неизвестные до сих пор обстоятельства, когда" то способствовавшие утверждению геоцентризма. Р. Ньютон выполнил подробный разбор "Альмагеста", проанализировал не только каждую из книг, составляющих это сочинение, и в них каждую главу, но в своем анализе дошел до каждого пункта, можно сказать, до каждого абзаца. Результатом этой огромной и кропотливой работы явилась сначала публикация нескольких больших научных статей, а совсем недавно и издание объемистой книги под названием "Преступление Клавдия Птолемея" ("The crime oi Claudius Ptolemey" ).

Основной смысл книги Р. Ньютона состоит в том, что большинство наблюдений, на которых построена геоцентрическая картина мироздания, сфабрикованы Птолемеем или, точнее сказать, подделаны, а основные достижения античной, прежде всего греческой, астрономии, с большой вероятностью, изложены в "Альмагесте", мягко говоря, неполно и необъективно. Сам же Птолемей как ученый был посредственным астрономом, не сумевшим постичь и понять те замечательные результаты, которые принадлежали его предшественникам.

Каким образом обосновывает эти далеко идущие выводы Р. Ньютон? Прежде всего он провел тщательный анализ наблюдений, принадлежащих древним астрономам (Метону, Геминусу, Гиппарху и др.), жившим до Птолемея, самому Птолемею и приведенных в "Альмагесте".

В частности, в "Альмагесте" Птолемей приводит около сорока наблюдений, сделанных якобы им самим в период с 127 года до 160 года н. э. Среди них имеются и такие (8 наблюдений), которые не сопровождаются датой. Эти наблюдения относятся к Солнцу, Луне, планетам и к некоторым звездам. Наблюдения Солнца предназначались в первую очередь для определения равноденствий, солнцестояний и долготы Солнца, а наблюдения Луны (среди них имеются и наблюдения, выполненные во время затмений) - для вывода параметров лунной орбиты (наклон лунной орбиты, средняя высота Луны и др.). Такие наблюдения имели чрезвычайно большое значение для всего уклада жизни в античную эпоху, так как они позволяли определить продолжительность сезонов, продолжительность года. Р. Ньютон проанализировал таблицу птолемеевских наблюдений и пришел к огорчительному выводу, что почти все эти наблюдения являются поддельными, так как расхождения между положениями светил, вычисленными по геоцентрической теории и самими наблюдениями Птолемея иногда превышают любые допустимые даже для древней астрономии пределы. Но для того, чтобы сделать вывод о поддельности птолемеевских наблюдений, надо иметь геоцентрическую теорию движения Солнца, Луны и планет с хорошо определенными параметрами. Эти параметры можно найти двумя способами: либо использовать для этого наблюдения других древнегреческих астрономов, либо "перевычислить" положения небесных тел на указанные Птолемеем даты, исходя из современных теорий. Помимо этого, пользуясь современными ЭВМ, можно найти точность теорий движения Солнца, Луны и планет с птолемеевыми параметрами, т. е. с теми "константами теории", которые были определены Птолемеем. Подобный анализ выполнен Р. Ньютоном, и он содержит доказательство существования принципиальных, не исправляемых дефектов птолемеевых теорий. К таковым относятся, например, вековой характер некоторых отклонений в долготе небесных светил (добавки в долготе растут пропорционально промежутку времени).

Анализ птолемеевских наблюдений дал непомерно большие отклонения. Например, ошибка в моменте летнего солнцестояния 25 июня 140 года н. э., данного Птолемеем, равнялась 1 1 / 2 суткам, а различия в угловых величинах часто превышали 1°, что тоже недопустимо для астрономических инструментов даже того времени. Птолемей определил путем наблюдений и склонения 12 звезд, которые, по мнению Р. Ньютона, следует считать реальными, так как расхождения между теорией и наблюдениями не превышают 7", однако удивительным является то, что Птолемей их не использовал при определении величины прецессии.

Кроме собственно птолемеевских наблюдений, в "Альмагесте", как мы указывали, используются наблюдения, приписываемые Птолемеем другим древним астрономам. Таких наблюдений не так уж мало (около семидесяти), и они охватывают достаточно большой промежуток времени, продолжительностью в шесть столетий. Здесь Р. Ньютон ставит вполне разумный вопрос: действительно ли наблюдения принадлежат тем астрономам, имена которых указаны Птолемеем, и в какой мере, в связи с этим, увеличивается вероятность того, что эти наблюдения подлинны, а не сфабрикованы?

Ответ на такой вопрос, как правило, не является очевидным, и требуется применение не одного, а нескольких, желательно независимых, тестов, чтобы с той или иной степенью уверенности обосновать такой ответ. Ситуация на самом деле еще сложнее, так как часто ответ не может быть однозначным и можно говорить лишь о более или менее вероятном ответе. Подлинность того или иного наблюдения может быть надежно установлена, пожалуй, только в одном случае, когда имеются литературные источники, независимые от Птолемея и "Альмагеста". Понимая сложность проблемы, Р. Ньютон проделал обстоятельный анализ всех наблюдений, и, что весьма ценно, там, где выводы не могли быть исчерпывающе обоснованы, он выбирал наиболее осторожный вариант для заключения. Например, для проверки утверждения Птолемея о принадлежности некоторых солнечных наблюдений выдающемуся древнегреческому астроному Гиппарху Р. Ньютон привлекает исследования предшественника Птолемея Геминуса (жившего в II-I веках до и. э.) и астронома Ценсоринуса (жившего после Птолемея, в середине III столетия н. э.). Рассуждения, связанные с трудами Геминуса и Ценсоринуса, представляют большой научный интерес и по той причине, что в трудах упомянутых ученых мы находим много полезной информации об античных солнечных календарях, непосредственно связанных с датами равноденствий и солнцестояний. Геминус пишет о продолжительности сезонов, отсчет которых идет от момента весеннего равноденствия и равных 94,5; 92,5; 88,125 и 90,125 суток соответственно. Эти же величины Птолемей приписывает Гиппарху, и они согласуются с промежутками времени между равноденствиями, измеренными Гиппархом. Отсюда, по-видимому, можно сделать вывод, что в этом случае Птолемей не исказил факты.

В работе Ценсоринуса написано о долговременном календаре Гиппарха, охватывающем промежуток времени в 304 года, из которых 112 лет состояли из 13 месяцев, а остальные 192 года - из 12 месяцев. Всего цикл Гиппарха состоял из 3760 месяцев. Откуда возник такой цикл в 304 года? Очень интересное объяснение этому факту дает Р. Ньютон. Самое древнее наблюдение, приведенное в "Альмагесте", при? надлежит Метону и, вероятно, относится к 431 году до н. э. Также вероятно, что Метон изобрел солнечный календарь с циклом в 19 лет и содержащий 235 месяцев. Длина года в его календаре составляла суток. Столетием позже Каллип объединил 4 девятнадцатилетних цикла в "Каллипов цикл", состоящий из 76 лет с 940 месяцами. Исключая сутки из промежутка в 76 лет, Каллип пришел к длине года в суток. Гиппарх, по-видимому, объединил четыре Каллипова цикла в один цикл и снова опустил одни сутки. Следовательно, получился Гиппархов цикл длиной в 304 года с 3760 месяцами. Легко определить, что продолжительность года в календаре Гиппарха составляла суток, т. е. 365,2467 суток. Отметим, что различие между продолжительностью гиппархова года и современным значением тропического года составляет величину, меньшую пяти минут. Отсюда следует, что великий Гиппарх и его предшественники умели весьма точно определять даты равноденствий и солнцестояний.

Анализируя наблюдения летнего солнцестояния, приведенные в "Альмагесте", Р. Ньютон нашел четыре наблюдения, которые дают длину года, отличающуюся от длины гиппархова года на величину, меньшую часа. Но среди них только два наблюдения, в том числе и наблюдение, приписываемое Гиппарху, сопровождаются малыми ошибками в определении момента наблюдения, в то время как другим двум (в том числе и птолемеевскому наблюдению 140 года) присущи ошибки больше суток. Отсюда Р. Ньютон делает осторожный вывод о том, что Птолемей, приписывая наблюдение 134 года до н. э. Гиппарху, также не искажает факты.

Приведенные рассуждения в достаточной мере убеждают читателя в тщательности и обоснованности стиля критического анализа, которым пользовался Р. Ньютон при разборе "Альмагеста". Подобный стиль позволил критику сделать вывод, что если не большинство, то многие наблюдения, приписываемые Другим астрономам, искажены и подделаны. В этом Р. Ньютон видит одно из самых вредных последствий Для науки, связанных с именем Птолемея. Из-за этого до нас дошли не те истинные наблюдения древних астрономов, которые могли оказаться по-настоящему полезными, а лишь искаженные, сфабрикованные, т. е. фиктивные, наблюдения небесных светил, затруднившие, в частности, Николаю Копернику согласование гелиоцентрической системы с наблюдениями.

Анализ математической части сочинения "Альмагест", который выполнил Р. Ньютон также достаточно тщательно, показывает, что Птолемей допустил немалое число математических ошибок в области сферической тригонометрии, в вычислениях и, по-видимому, не владел той несовершенной теорией ошибок, которую интуитивно понимали и применяли на практике другие античные астрономы. Конечно, никакой строгой математической теории ошибок тогда не существовало, если не считать правила "среднеарифметического", требующего для получения уверенного результата повторения и увеличения числа наблюдений небесных объектов. В связи с этим Р. Ньютон ставит вопрос о степени компетентности Птолемея в астрономической науке в целом и дает в общем отрицательный ответ.

Следует также указать еще на одно интригующее обстоятельство. В той части "Альмагеста", где описаны античные астрономические инструменты, Птолемей дает достаточно подробное их внешнее описание, но основные параметры, каковыми являются цена деления на их градуированных кругах и их размеры, не приводит, а это является самым главным при определении точности наблюдений. Создается впечатление, что такое описание инструментов не было случайным.

Мы здесь коснулись лишь некоторых рассуждений и фактов, приведенных Р. Ньютоном в книге "Преступление Клавдия Птолемея". В самой книге таких рассуждений и сопоставлений неизмеримо больше, и это позволило Р. Ньютону сделать вывод о том, что общепринятое место и роль Клавдия Птолемея в истории астрономии не соответствуют истинному положению вещей. Сочинение "Альмагест" порочно не только с мировоззренческой, философской точки зрения, но оно нанесло большой ущерб объективным знаниям о Вселенной, так как в нем в большинстве случаев мы находим искаженные, подделанные наблюдения, а теоретические модели подогнаны под фиктивные наблюдения. По мнению Роберта Ньютона, Птолемея ни в коем случае нельзя отнести к категории величайших астрономов древнего мира. Наоборот, Р. Ньютон считает его "наиболее преуспевшим обманщиком за всю историю науки".

Книга Роберта Ньютона описывает события двух-тысячелетней давности, и поэтому ее основные выводы, какими бы обоснованными они ни были, не могут оказать большое влияние на дальнейшие пути развития астрономии. Современная астрономия и, можно сказать, в целом современное естествознание опираются на фундамент, заложенный Николаем Коперником, и на дальнейшее развитие механики и физики, и по этой причине анализ роли Птолемея имеет в первую очередь исторический интерес.

Вместе с тем не все ученые, наши современники, согласны с оценкой Клавдия Птолемея, данной Р. Ньютоном. В этом смысле заслуживает внимания статья Овена Гингериха "Был ли Птолемей обманщиком?", опубликованная в ежеквартальном журнале -Английского Королевского астрономического общества в 1980 году.

Суть позиции Гингериха, не лишенной, на наш взгляд, оснований, состоит в том, что у нас нет достаточной информации, чтобы сделать единственный, однозначный вывод о научной нечестности Клавдия Птолемея.

Птолемей , а полностью - Клавдий Птолемей (Claudius Ptolemaeus) родился между 127-145 гг. нашей эры в Александрии (Египет), древний астроном, географ и математик, считавший Землю центром вселенной ("Птолемеева система"). К сожалению, о его жизни в настоящее время известно очень мало. (За исключением того, что династия Птолемеев утвердилась в Египте в результате завоеваний Александра Македонского, который отдал Египет в награду одному из своих выдающихся военачальников. Известная Египетская царица Клеопатра также носила фамилию Птолемей . - С.А.Астахов.)

Результаты его работ по астрономии были сохранены в его большой книге "Mathematike syntaxis" ("Математический Сбор"), которая, в конечном счете, становится известной как "Ho megas astronomos" ("Большой астроном"). Однако для ссылок на эту книгу в 9-м столетии арабские астрономы использовали греческий термин "Megiste" ("превосходный"). Когда определенный арабский артикль "al" (другое значение - " как", по-английски - "like") был записан слитно, название становится известным как "Almagest" ("Альмагест"), которое используется и сегодня.

Альмагест подразделяется на 13 отдельных томов , каждый из которых рассматривает определенное астрономическое понятие, относящееся к звездам и объектам солнечной системы (Земля и все другие небесные тела, относящиеся к Солнечной системе). Без всяких сомнений, Альмагест является энциклопедией природы, что и сделало его таким полезным для многих поколений астрономов и оказало на них глубочайшее влияние. В сущности, это синтез полученных Древнегреческой астрономией результатов, а также основной источник сведений о работах Гиппарха, по-видимому, являвшимся величайшим астрономом древности. В книге часто трудно определить, какие сведения принадлежат Птолемею, а какие Гиппарху, потому что Птолемей значительно дополнил данные Гиппарха своими собственными наблюдениями, по всей видимости, пользовавшись аналогичными или похожими инструментами. Например, если Гиппарх скомпоновал свой звездный каталог (первый такого типа) на основе данных о 850-ти звездах, то Птолемей расширил число звезд в его собственном каталоге до 1,022.

Птолемей снова и снова повторял наблюдения движений Солнца, Луны и планет Солнечной системы и корректировал данные Гиппарха - на этот раз для того, чтобы сформулировать собственную геоцентрическую теорию, которая в настоящее время известна в качестве Птолемеевой модели строения солнечной системы. В первой книге Альмагеста Птолемей подробно описывает эту геоцентрическую систему и пытается с помощью различных аргументов доказать, что в центре вселенной должна находится неподвижная Земля. Необходимо отметить его весьма последовательное доказательство, что в случае движения Земли, как это предполагали до этого некоторые из греческих философов, с течением времени на звездном небе проявятся и должны быть обнаружены некоторые явления, в частности параллаксы звезд. С другой стороны, Птолемей доказывал, что, поскольку все тела падают в центр вселенной, именно Земля и должна быть там расположена в соответствии с направлениями свободно падающих капель воды. Более того, если Земля не центр, тогда она должна вращаться с периодом в 24 часа, и, следовательно, тела, брошенные вертикально вверх, не должны падать на то же самое место, как это имеет место на практике. Птолемей смог доказать, что к тому времени не было получено ни одного противоречащего этим аргументам наблюдения. В результате геоцентрическая система стала абсолютной истиной для западного христианского мира вплоть до 15-го столетия, когда была вытеснена гелиоцентрической системой, разработанной великим польским астрономом Николаем Коперником.

Птолемей установил следующей порядок для объектов Солнечной системы: Земля (центр), Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Для объяснения неравномерностей движения этих небесных тел ему, точно так же, как и Гиппарху, потребовалась система дифферентов и эпициклов или один из подвижных эксцентров (обе системы разработаны Аполлоном из Пергама, греческим геометром 3-го столетия до нашей эры), чтобы описывать их перемещения только и исключитеьно с помощью равномерного движения по окружностям.

В Птолемеевой системе дифференты являются большими кругами с центром на Земле, а эпициклы - круги меньшего диаметра, центры которых равномерно перемещаются по окружностям дифферентов . При этом Солнце, Луна и планеты перемещаются по окружностям своих собственных эпициклов. Или, для подвижного эксцентра существует окружность с центром, смещенным относительно Земли в сторону планеты, перемещающейся вокруг этой окружности. Обе схемы являются математически эквивалентными. Но даже с введением этих понятий могли быть объяснены еще не все наблюдавшиеся элементы движения планет. Введя в астрономию еще одно понятие, Птолемей с блеском показал свою гениальность. Он предположил, что Земля должна быть расположена на некотором расстоянии от центра дифферента для каждой планеты и, что центр планетарного дифферента и эпицикла для принятого равномерного циклического движения является воображаемой точкой, лежащей между местоположением Земли и другой воображаемой точкой, которую он назвал эквантом. При этом Земля и эквант лежат на одном диаметре соответствующего планетарного дифферента. Кроме того, он считал, что расстояние от Земли до центра дифферента должно быть равно расстоянию от центра дифферента до экванта. При помощи этой гипотезы Птолемей смог гораздо точнее объяснить множество наблюдавшихся элементов планетных движений.

В Птолемеевой системе плоскость эклиптики является явным солнечным годовым путем на фоне звезд . Следует положить, что плоскости дифферентов планет наклонены на небольшие углы относительно плоскости эклиптики, но плоскости их эпициклов должны быть наклонены на те же самые углы относительно дифферентов, чтобы плоскости эпициклов всегда были параллельными плоскости эклиптики. Плоскости дифферентов Меркурия и Венеры выбирались такими, чтобы обеспечить колебания этих планет относительно плоскости эклиптики (выше - ниже), и, следовательно, плоскости их эпициклов были подобраны, чтобы обеспечить соответствующие колебания уже относительно их дифферентов.

Однако, еще необходимо было объяснить так называемое ретроградное (обратное) движение, которое периодически наблюдалось в виде явных обратных петель траекторий внешних планет на фоне звезд (для Марса, Юпитера и Сатурна).

Хотя Птолемей и понимал, что планеты располагаются значительно ближе к Земле, чем "фиксированные" или "неподвижные" звезды, он, по всей видимости, верил в физическое существование "кристаллических сфер", к которым - как тогда говорили - прикреплены все небесные тела . За пределами сферы неподвижных звезд, Птолемей предполагал существование других сфер, заканчивающихся связью с "primum mobile" ("первичным движителем" - может быть, Богом?), который и обладал необходимой мощностью для обеспечения движения остальных сфер, составляющих всю наблюдаемую вселенную.

Как, в первую очередь, геометр, Птолемей выполнил несколько важнейших математических работ . Разработанные им новые геометрические теоремы и доказательства он изложил в книге, названной "Аналемма" ("Peri analemmatos" - греч., "De analemmate" - лат.), где подробно обсудил свойства проекций точек на небесную сферу (воображаемая сфера, расширяющаяся наружу с Земли для бесконечности, на поверхность которой проецируются расположенные в пространстве объекты), в частности, на три плоскости, расположенных между собой по правилу правого винта ("буравчика", если исходить из школьного учебника физики) под прямыми углами друг к другу - горизонт, меридиан, и первичная вертикаль. В другой книге - "Planisphaerium" - Птолемей имеет дело со стереографическим проекциями - вычерчиванием проекций твердого тела на плоскость - однако, и здесь он использовал южный полюс небесной сферы в качестве центра своих проекций. (Точка пересечения линий проекций используется для получения перспективных искажений, например, в аксонометрических проекциях.)

Кроме того, Птолемей разработал собственный календарь , который, кроме предсказаний погоды, указывал времена восходов и заходов звезд в утренние и вечерние сумерки. Другие математические публикации содержат работу (в двух томах), носящую название "Hypotheseis ton planomenon" ("Планетарная гипотеза"), и две отдельных геометрических публикации, одна из которых содержит обоснование существования не более чем трех измерений пространства; в другой он предпринимает попытку доказательства постулата о параллельных Эвклида. Согласно одному обзору Птолемей написал три книги по механике; другое руководство, тем не менее, упоминает только об одной - "Peri ropon" ("О балансировке").

Работы Птолемея в области оптических явлений были зафиксированы в "Оптике" ("Optica"), оригинальное издание которой состояло из пяти томов. В последнем томе он работает с теорией преломления (изменение направления света и других энергетических волн при переходе ими границы раздела среды с одной плотностью в среду с другой плотностью) и при этом обсуждает изменения местоположения небесных светил в зависимости от высоты стояния над горизонтом. Это было первой документальной попыткой объяснения реально наблюдаемого явления (атмосферной рефракции). Следует упомянуть и о трехтомной монографии Птолемея о музыке, известной, как "Гармоника" ("Harmonica").

Репутация Птолемея, как географа, зиждется, главным образом, на его "Geographike hyphegesis" ("Справочнике по географии"), который был подразделен на восемь томов; и которые содержали информацию о том, как создавать карты и списки мест в Европе, Африке и Азии и создавать таблицы местоположения географических объектов по широте и долготе. Отметим, тем не менее, что в Руководстве было и много ошибок - например, экватор был установлен слишком далеко к северу, а величина окружности Земли была почти 30 процентов меньше той, которая, строго говоря, уже была достаточно точна определена (Эратосфеном); также существовали некоторые противоречия между текстом и картами. Конечно же, Руководство в целом не может считаться "хорошей географией", потому что Птолемей ничего не упоминает о климате, природных условиях, жителях или специфических характеристиках стран, с которыми он имеет дело. Также небрежны его географические проработки таких объектов, как реки и горные области. Т.е. работа получилась весьма ограниченного применения.