Генезис. Небо и Земля. Том 1. История

§17. Ван Чун (около 88 года) в трактате «Критические рассуждения» изложил материалистическое учение о возникновении Вселенной из вечно существующей тонкой первичной материальной субстанции «ци» в силу принципа «дао» как самодвижения и саморазвития материи. [24] Вселенная в его представлении беспредельна, вечна и неизменна в целом. Ван Чун выступил против религиозного представления о небе и сделал попытку материалистически и атеистически истолковать его. Он отверг тезис о способности неба к сознательной деятельности, исходя из того, что у неба нет органов чувств, которые являются необходимой предпосылкой всякой сознательной и разумной деятельности.

§18. Математик и астроном Менелай Александрийский значительно дополнил каталог Гиппарха новыми звездами по собственным наблюдениям, проведенным в Риме в конце I начале II века. [25] Точность наблюдений была, возможно, не столь велика, но число определенных координат значительно. Сам каталог Менелая не сохранился, но по разным свидетельствам называют его оценку 1600 звезд. [26]

§19. В начале II века Люций Местрий Плутарх в диалоге «О лике, видимом на диске Луны», рассматривает проблемы лунных пятен по сходству чертами лица. [27] В его произведении собеседники обсуждают возможность того, что на небесном теле могут быть пятна, пытаясь выяснить, почему темные пятна на теле, которое должно было быть без пятен, анализируя разные точки зрения на основании опытов с отражением света различными поверхностями. Обсуждение заканчивается видением того, что на нашем спутнике может быть другая земля с возвышенностями и впадинами, заполненными водой и воздухом, где солнечный свет отражается нерегулярно, что приводит к большим темным пятнам.

§20. В начале II века нашей эры возобновляются исследование небесных тел и разработка моделей движения планет. Теон Смирнский, излагая учение Платона и Аристотеля, графически и с доступными ему доказательствами описывает теорию вложенных сфер – физическую теорию, пытающуюся объяснить теорию планетного движения по эпициклам в эквивалентности с эксцентриситетом с Землей в центре мироздания. [28] По его линейным размерам получается, что Солнце больше Земли в 12 раз, а Земля больше Луны в 3 раза. Теон обратил внимание на следующие современные ему открытия: «Евдем в Истории астрономии сообщает, что Энопид первым открыл наклонение зодиака и цикл великого года, Фалес – затмение Солнца и то, что его период, относящийся к солнцеворотам, не всегда получается равным. Анаксимандр – что Земля является небесным телом и движется в середине космоса, а Анаксимен – что Луна получает свет от Солнца и как она затмевается. Прочие же добавили к этим открытиям то, что неподвижные звёзды движутся вокруг оси, проходящей через полюса, а планеты – вокруг оси, перпендикулярной к зодиаку; и что оси неподвижных звёзд и планет наклонены друг к другу на сторону пятнадцатиугольника и тем самым на 24°».

§21. Клавдий Птолемей (II век нашей эры) в своем трактате, названном впоследствии «Альмагест»¹², последовательно в геометрических выражениях и таблицах фиксировал свои доказательства в пользу геоцентрической модели, наблюдая за планетами и созвездиями. [29,30] Птолемей отверг точку зрения Аристотеля о Перводвигателе как причине движения планет: небесные сферы совершают движения по своей воле, и только самая внешняя из них приводится в движение Перводвигателем. [31] Птолемей утверждал, что небесная сфера сферическая и движется как сфера, его Земля находится в центре мира и не движется; Земля, относительно расстояния до неподвижных звезд, не обладает особенным размером и должна рассматриваться как математическая точка. В «Альмагесте» были впервые решены некоторые математические задачи, в частности построена таблица хорд для углов через каждые полградуса, доказана теорема о свойствах четырехугольника, известная в настоящее время как теорема Птолемея, и других. В этой работе описан построенный Птолемеем и подобный армиллярной сфере¹³ инструмент для измерений долгот и широт на небе – «астролабон¹⁴», а также инструмент для измерения угловых расстояний, позднее ставший известным в Европе как «трикветрум». Работа Птолемея содержала открытие эвекции – отклонения движения Луны от равномерного кругового. Система Птолемея была геоцентрической, и в этом смысле система Птолемея не противоречила библейскому представлению о Земле как центре мироздания и поэтому поддерживалась церковью. На протяжении более тысячи лет стандартным звёздным каталогом в западном и арабском мире был каталог из «Альмагеста» (книги VII – VIII), созданный Птолемеем, с описаниями 1025 звёзд и туманностей, видимых в Александрии Египетской на эпоху 138 года нашей эры. Некоторые исследователи считают, что Птолемей заимствовал большинство координат у Гиппарха, чей каталог не сохранился после пожара в Александрийской библиотеке, пересчитав их долготы на свое время. Птолемей в другом своем труде Планетные гипотезы, написанном после «Альмагеста», оценивает видимый диаметр Венеры в 1/10 солнечного, Юпитера – в 1/12, Марса – в 1/20, Меркурия – в 1/15, Сатурна – в 1/18. [32] Эти видимые размеры отнесены к средним расстояниям планет от Земли. Расстояния Птолемей оценил по своей модели с деферентами¹⁵ и эпициклами, исходя из условия, что кратчайшее расстояние более дальней планеты (радиус ее «внутренней сферы») равно наибольшему расстоянию более близкой планеты (радиусу ее «внешней сферы»). В шестой книге, посвящённой астрономии, разрешаются затруднения, в «Малом астрономе», то есть работах, отличных от Альмагеста – собрании сочинений для изучения «Альмагеста» Птолемея, куда входили «Сферика» Феодосия, трактат «О вращающейся сфере» Автолика из Питаны, сочинение «О величинах и расстояниях» Аристарха Самосского (где даются оценки расстояниям до Солнца и Луны), «Оптика» и «Феномены» Евклида.

§22. Теон Александрийский (IV век) был редактором и издателем «Начал» Евклида, а также комментатором «Альмагеста» Птолемея. [33] Комментарий к данным Евклида был написан на относительно продвинутом уровне, поскольку Теон стремится сократить доказательства Евклида, а не усилить их. Евклидова «Оптика» сохранилась в двух версиях, одну из которых приписывают Теону, либо его ученикам, в частности его дочери Гипатии. Разные источники приписывают Теону работу над астролябией, хотя его рукописи не сохранилось. Вероятно, это был первый в истории трактат об астролябии, и он был важен для передачи греческих знаний об этом инструменте в более поздние века. Дошедшие до нас трактаты об астролябии греческого ученого VI века Иоанна Филопона и сирийского ученого VII века Севера Себохта в значительной степени опираются на труды Теона. В комментарии к «Альмагесту» Теон предложил объяснение предварения равноденствий¹⁶ теорией трепета¹⁷. Он сделал комментарий к таблицам Птолемея и описал, как их использовать и дает подробные сведения о причинах, лежащих в основе вычислений. Эта работа частично сохранилась. Теон упоминает, что некоторые (неназванные) древние астрологи полагали, что прецессия равноденствий, вместо того чтобы быть постоянным бесконечным движением, меняет направление каждые 640 лет, и что последний поворот был в 158 году до нашей эры. В прецессии точки равноденствия медленно движутся по эклиптике, совершая оборот примерно за 25 800 лет (по данным современных астрономов). Согласно этой теории точки равноденствия проходят через эклиптику со скоростью 1 градус за 80 лет на протяжении 8 градусов, после чего они внезапно меняют направление и возвращаются на те же 8 градусов. Теон описывает, но не поддерживает эту теорию.

§23. Прокл Диадох Ликийский (475) в своей работе «Очерк астрономических гипотез» описывает конструкцию армиллярной¹⁸ сферы. [34] Сам он произвёл некоторые из последних в античности надежных астрономических наблюдений. Прокл отвергает интерпретацию прецессии Птолемея как движения всех неподвижных звезд. Он считал, что такие звезды не могут прецессировать, потому что в их природе заключено быть неподвижными. Прокл отрицает, что планеты движутся на вложенных небесных сферах, потому что доводы в пользу такого положения дел носят характер гипотез, а не необходимых и очевидных доказательств, и потому что небесные тела по своей природе способны к движению в свободном пространстве.

§24. К индийским астрономическим сиддхантам тесно примыкает творчество крупнейшего индийского математика и астронома Ариабхаты I. Из двух сочинений, написанных Ариабхатой I до нас дошло лишь одно – «Ариабхатийа», написанное в 499 году. Это сочинение состоит из четырех разделов: дашагитика (система обозначения чисел), ганитапада (математика), калакрийапада (определение времени и планетарные модели), голапада (небесная и земная сферы). В астрономической части, имеющей много общего с «Сурьей-сиддхантой», Ариабхата высказал догадку: ежедневное вращение небес – только кажущееся вследствие вращения Земли вокруг своей оси. Он утверждал, что некоторые элементы планетарных моделей вращаются с той же скоростью, что и планеты вращаются вокруг Солнца. Таким образом, предполагается, что вычисления Ариабхаты основывались на лежащей в основе гелиоцентричной модели, в которой планеты вращаются вокруг Солнца. Эта гипотеза не была принята последующими индийскими астрономами. В конце VIII века трактат Ариабхаты был переведен на арабский язык под названием «Зидж¹⁹ ал-Арджабхад»; на этот перевод ссылался ал-Бируни. Через арабских ученых некоторые идеи Ариабхаты стали достоянием европейских ученых. Ряд астрономических и математических проблем, появившихся у Ариабхаты, получил свое дальнейшее развитие в сочинениях Брахмагупты. Ему принадлежат два трактата: «Брахма-спхута-сиддханта» (628) и «Кхандакхадьяка» (665). Оба эти сочинения наряду с математическими главами содержат большие астрономические разделы, в которых рассматриваются следующие вопросы: о форме неба и Земли, об определении времени, о затмениях Луны и Солнца, о соединении и противостоянии светил, о лунных стоянках, о среднем и правильном положении планет, о сфере, об инструментах и измерениях. Бхаскара I был младшим современником Брахмагупты. В 629 году Бхаскара составил комментарий к трактату Ариабхаты I. Два других его сочинения – «Махабхаскарийа» («Большее сочинение Бхаскары») и «Лагхубхаскарийа» («Меньшее сочинение Бхаскары») – посвящены традиционным астрономическим и математическим проблемам его времени. [35]

§25. Одна из самых ранних астрономических систем, используемых в Индии кратко описана Варахамихирой в астрономическом сборнике книг «Панча сиддхантика», – трактате, включающем пять сиддхант, датируемом приблизительно 575 годом²⁰. Хотя классическими являются именно пять сиддхант, различные авторы перечисляют разные сочинения. Трактат содержит извлечения из древнеиндийских астрономических книг, считающихся в настоящее время утраченными. Эти книги были основаны на результатах эллинистической астрономии, включающей в себя греческие, египетские и вавилонские элементы. В «Сурья-сиддханте» впервые было дано описание методов определения истинных долгот Солнца, Луны и планет. По свидетельству современных исследователей, выводимые из данных «Сурья-сиддханты» диаметры Меркурия и Сатурна отличаются от принятых сегодня менее чем на 1% (хотя их угловые размеры сильно завышены, а расстояния до них – занижены). [36] Третья глава Сурья-сиддханты, стихи 9—10, предоставляет метод для его вычисления, который Эрик Бёрджесс интерпретирует как 27-градусное трепетание в любом направлении в течение всего периода в 7200 лет с годовой скоростью 54 секунды. Это почти то же самое, что и арабский период около 7000 лет. Нулевая дата согласно «Сурья-сиддханте» была 499 год нашей эры, после чего трепет продвигается в том же направлении, что и современная прецессия равноденствия. В период до 1301 года до нашей эры сурьясиддхантский трепет был бы противоположен по знаку прецессии равноденствия. В период с 1301 года до нашей эры по 2299 года нашей эры равноденственная прецессия и прецессия «Сурья-сиддханта» будут иметь одинаковое направление и знак, только различающиеся по величине. «Брахма Сиддханта», «Сома Сиддханта» и «Нарада Пурана» описывают ту же теорию и масштабы трепета, что и в «Сурья-сиддханте», а некоторые другие Пураны также содержат краткие ссылки на прецессию, особенно «Вайю-пурана» и «Матсья-пурана». [37]

§26. Абу аль Хасан Табит ибн Курра аль-Харрани аль-Саби (Табит ибн Курру)²¹ в IX веке развил теорию трепета, чтобы объяснить вариацию, которая, как он (ошибочно) полагал, влияет на скорость прецессии. [38] Он объяснил греческий метод работы с шестидесятеричной системой, который был применен к вычислениям. Более сложная версия теории трепета была принята в IX веке для объяснения вариации, которая, как ошибочно полагали исламские астрономы, влияла на скорость прецессии. Эта версия трепета описана в работе «О движении восьмой сферы», латинском переводе утраченного арабского оригинала. [39] Хотя считается что эта работа сделана Табитом, но эту модель также приписывают Ибн аль-Адами и внуку Табита – Ибрагиму ибн Синану. В этой модели трепета колебания добавляются к точкам равноденствия по мере их прецессии. Колебание происходило в течение 7000 лет, добавленных к восьмой (или девятой) сфере системы Птолемея. Модель трепета Табита была использована в Альфонсовых Таблицах, в которых прецессии был определен период 49 000 лет. Эта версия трепета преобладала в латинской астрономии в позднем средневековье.

§27. Каталог персидского астронома Абуль-Хусейн Абд ар-Рахман ибн Умар ас-Суфи (Ас-Суфи) (около 960 года) «Книга неподвижных звёзд» является одной из дополненных версий птолемеевского каталога и содержал 1017 звёзд с подробным описанием 48 созвездий. [40] Ас-Суфи пересчитал долготы звёзд из «Альмагеста» с учётом лунно-солнечной прецессии, но, опираясь на собственные наблюдения, отметил многие ошибки Птолемея и привел новые определения звездных величин.

§28. Около 1000 года арабский астроном Абуль-Хасан Али ибн Абдуррахман ибн Юнус ас-Садафи аль-Мисри (Ибн Юнус) создал астрономические таблицы «Зидж ал-Хакими» (астрономические таблицы правильного сочетания), которые были лучшими таблицами такого рода, и применялись в практике астрономических вычислений около двух столетий. [41] Зидж Ибн Юнуса состоит из 81 главы и содержит обзор и критику других зиджей его предшественников, а также результаты собственных наблюдений. [42]

§29. Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни (Аль-Бируни) (1030) в своем сочинении «Канон Мас‘уда по астрономии и звёздам» составил свой каталог звезд на основе каталога Ас-Суфи, уточнив координаты. Он рассмотрел гипотезу о движении Земли вокруг Солнца и утверждал одинаковую огненную природу Солнца и звёзд, в отличие от тёмных тел – планет, подвижность звёзд и огромные их размеры по сравнению с Землёй, идею тяготения. [43]

§30. Персидский поэт и астроном Гийяс-ад-Дин Абу-ль-Фатх Омар ибн-Эбрахим Хайям Нишапури (Омар Хайям) (1079) включил в свой каталог координаты 36 самых ярких звёзд. В Иране Омар Хайям известен также созданием более точного по сравнению с европейским календаря, который официально используется с XI века. Под руководством Хайяма работала группа из восьми ученых, которая проводила крупномасштабные астрономические наблюдения и пересматривала астрономические таблицы. Перекалибровка календаря зафиксировала первый день года в точный момент прохождения центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Это знаменует начало весны или Новруз, дня, когда Солнце до полудня входит в первый градус Овна. Получившийся в результате календарь был назван в честь Малик-Шаха календарем Джалали и был открыт 15 марта 1079 года.

§31. На основе работ арабского астронома и математика Абу Исхака Ибрагима ибн Яхья Аль-Заркали около 1080 года группой астрономов в результате пересчета более ранних таблиц для географических координат Толедо были созданы Толедские таблицы – астрономические таблицы для предсказания движения Солнца, Луны и планет по отношению к неподвижным звёздам. Герард Кремонский в середине XII века перевёл на латынь Толедские таблицы, которые на том момент были самыми точными в Европе. В середине XIII века Джованни Кампано пересчитал таблицы для меридиана Новары. [44]

§32. Под патронажем кастильского короля Альфонсо X в Толедо астрономы, основными из которых были Исаак Бен Сид и Иегуда Бен Моше, между 1252 и 1270 годами создали астрономические таблицы, чтобы скорректировать неточности более ранних Толедских таблиц. Альфонсовы таблицы были написаны на испанском языке и переведены на латынь. Незадолго до 1321 года работа над совершенствованием этих таблиц продолжилась в Париже. Результат работы нескольких поколений астрономов разных стран и народов был издан в печатном виде в Венеции в 1483 году как первое издание (editio princeps) Альфонсовых таблиц; второе издание вышло в 1491 году. В Альфонсовых таблицах зафиксирована длина тропического года равная 365 дней 5 часов 49 минут 16 секунд (~365.24255 дней), которая была позднее использована для григорианской реформы календаря. [45]

§33. Персидский математик и астроном Абу Джафар Мухаммад ибн Мухаммад Насир ад-Дин ат-Туси (1283) составил каталог звезд на основе каталогов Птолемея и версии Ас-Суфи. Каталог входил в «Ильханский зидж²²» («Эльханские астрономические таблицы» и другие). Реконструированное значение прецессии позволяет предположить, что каталог составлялся на эпоху несколько более раннюю, чем указанная в каталоге, и, вероятно, является компиляцией различных источников. Каталог ат-Туси имеет прикладной астрологический характер. Во-первых, он содержит лишь 60 наиболее ярких звёзд, наиболее важных при составлении гороскопов. Он не включает приполярную область, поскольку, вероятно, она не считалась важной при астрологических предсказаниях. Наконец, в каталоге указывается астрологический характер каждой звезды, а именно, характер соответствующей планеты. Для каждого объекта ат-Туси дает название, указывает небесные координаты, блеск и астрологический характер, ссылку на соответствующую звезду каталога «Альмагеста» Птолемея. В зидже ат-Туси таблицы синусов и тангенсов даны впервые через 1 минуту с шестью шестидесятеричными знаками, исключительно полны и точны здесь таблицы долгот и широт городов, многие таблицы этого зиджа были заимствованы авторами последующих зиджей вплоть до Улугбека. [46]

§34. Мирза (позже Султан) Мухаммед ибн Шахрух ибн Тимур Улугбек Гураган (1437) – правитель тюркской державы Тимуридов, сын Шахруха, внук Тамерлана издал каталог «Гурганский зидж», который был составлен в Самарканде и состоит из 1018 звёзд, распределенных по 38 созвездиям. Каталог составлен на эпоху 1 мухаррама 841 года хиджры, что соответствует 5 июля 1437 года. В программу наблюдения Улугбека положен звёздный каталог «Альмагеста». 27 южных звёзд из созвездий Корабля, Центавра, Зверя и Жертвенника Улугбек сам не наблюдал, поскольку они не были видимы на широте Самарканда в XV веке. Эти звезды были перенесены в «Гурганский зидж» Улугбека по эпохе Абдуррахмана Ас-Суфи. Оценка блеска также заимствована у Ас-Суфи, что эквивалентно заимствованию из «Альмагеста». [47]

§35. Кардинал Римской католической церкви, философ и ученый Николай Кребс, прозванный Николаем Кузанским (1440), высказал мнение, что Вселенная бесконечна, и у неё вообще нет центра: ни Земля, ни Солнце, ни что-либо иное не занимают особого положения. [48] Все небесные тела состоят из той же материи, что и Земля, и, вполне возможно, обитаемы, хоть их жители могут быть несоизмеримыми с земными. Он утверждал, что все светила, включая Землю, движутся в пространстве, и каждый наблюдатель вправе считать себя неподвижным, а видимое движение небосвода он объяснял осевым вращением Земли.

§36. Георг Пурбах (1456), наблюдая большую комету, которая позднее была отождествлена с кометой Галлея, предпринял попытку определить размеры кометы и её удаление от Земли. [49] В своих расчётах Пурбах исходил из того, что комету следует отнести к «подлунному миру», то есть рассматривал не просто небесное тело, а метеорологические явления в верхних слоях атмосферы. Он пришёл к выводу, что расстояние до кометы превышало 1000 миль, а размер – 80 миль; и естественно эти оценки были слишком грубы, поскольку не имели достаточных фактических оснований.

§37. В 1474 году Иоганн Мюллер (Региомонтан) издал «Эфемериды» – таблицы координат звёзд, положений планет и обстоятельств соединений и затмений на каждый день с 1475 по 1506 годы. [50] Это были первые астрономические таблицы, изданные типографским способом. Ими пользовались Васко да Гама, Христофор Колумб и другие мореплаватели. Региомонтан написал ряд работ об астрономических инструментах: универсальной астролябии (так называемая «сафея», описанная Аль-Заркали), солнечных часах, армиллярной сфере (Региомонтан называл устройство «метеороскопом»). В 1496 году Региомонтан завершил перевод «Альмагеста» Птолемея, начатый Георгом Пурбахом.

§38. Джироламо Фракасторо (1535) и Пьетро Апиано (1540) обнаружили, что кометные хвосты всегда появляются вдоль направления Солнца, но в противоположном направлении к нему. [51,52] В 1538 году он описал инструмент для астрономических наблюдений, а затем десятилетия спустя Галилео Галилей сделал такой телескоп. [53]

§39. В 1543 году накануне своей смерти Николай Коперник в работе «О вращениях небесных сфер», подтвердил и возродил тезис о гелиоцентрической системе мира, выдвинутый ранее Аристархом, что позволило обосновать параметры планетной системы и открыть закономерности планетных движений. [54] Коперник заложил два новых основополагающих постулата: о существовании движения у самой Земли и о ее нецентральном положении во Вселенной. Орбитальное движение Земли Коперник понимал еще в духе древних представлений о вращательном движении, при котором наклоненная к плоскости эклиптики²³ ось Земли должна была описывать широкий конус, сохраняя ориентацию относительно центра вращения. Коперник ввел для компенсации такого пространственного разворота земной оси «третье» движение – обратное вращение самого тела Земли вокруг оси также перпендикулярной плоскости эклиптики. При обратном развороте Земли такой же разворот совершала и плоскость экватора. Из-за некоторого несовпадения скоростей в конце обратного разворота экватор пересекал эклиптику уже в ином месте, предваряя (на ~ 40») приход Земли в предыдущее место точки весеннего равноденствия. В итоге за 26 тысяч лет ось Земли описывала полный конус в направлении, обратном годичному орбитальному обращению Земли. Видимое движение Солнца по небу рассматривалось как кажущееся – как отображение истинного, причем двойного – годичного и суточного, движения Земли. Это сразу дало простое объяснение смены дня и ночи и смены сезонов, ввиду сохраняющихся наклона и пространственной ориентации оси вращения Земли. Этим же Коперник объяснил теорию затмений и дал оценки расстояний Земли от Солнца и Луны от Земли и их относительных размеров в земных радиусах. Он полностью отверг геоцентрический принцип и описал движение Сатурна, затем Юпитера, Марса, Венеры и Меркурия на гелиоцентрической основе, дав надежные методы расчета положений планет на небе по эклиптической долготе. Коперник изложил математическую теорию сложных видимых движений Солнца, Луны, пяти планет и сферы звезд, с приложением соответствующих математических (тригонометрических) таблиц и звездного каталога. В центре мира он поместил Солнце, вокруг которого движутся планеты, и вновь зачисленная в ранг «подвижных звезд» Земля, сохранившая статус «центра» только для одного небесного тела – Луны. Он зафиксировал, что Земля совершает вращение вокруг оси с периодом в одни сутки, двигается вокруг Солнца с периодом в год, а также указал на деклинационное²⁴ движение с периодом также примерно в один год, приводящее к тому, что ось Земли перемещается приближенно параллельно самой себе. Он сформулировал принцип, называемый его именем, а иногда принципом заурядности (или посредственности, или усреднения), по которому ни Земля, ни Солнце не занимают какое-то особенное положение, а во Вселенной должно иметься множество звездных систем и планет с условиями, аналогичными земным. [55]

§40. Эразм Рейнхольд (1551) при поддержке герцога Пруссии Альберта I опубликовал новый набор астрономических таблиц на основе работы Коперника с фундаментальной экспозицией гелиоцентризма, так называемые Прусские таблицы. [56] В объяснительных канонах к таблицам Рейнхольд использовал в качестве парадигмы положение Сатурна при рождении герцога 17 мая 1490 года. С помощью этих таблиц Рейнхольд намеревался заменить Альфонсовы таблицы; он добавил новые таблицы, чтобы составители альманахов, знакомые со старыми Альфонсовыми таблицами, могли выполнять все шаги аналогичным образом. Прусские таблицы стали популярными в немецкоязычных странах по националистическим и конфессиональным причинам, и именно благодаря этим таблицам репутация Коперника была установлена как квалифицированного математика и астронома наравне с Птолемеем и помогла распространить методы расчета положения астрономических объектов Коперника.

§41. В своей работе «О новой звезде» Тихо Браге (1573) опроверг гипотезу Аристотеля о неизменности небесной сферы, заметив ранее в 1572 в созвездии Кассиопеи яркую звезду, которой до этого не было. Его измерения подтвердили, что «новые звезды» (ныне именуемые как «сверхновые звезды») не являются атмосферными явлениями, точно также, как и кометы. [57] В 1576 году Тихо Браге строит планетарную обсерваторию, а годом позднее наблюдает, что комета проходит через орбиты других планет. В 1592 году Браге составил каталог 777 звёзд со средней точностью измерения до 2′-5′. К 1598 году его уточненный каталог включал уже 1004 звезды.

§42. Одну из первых иллюстраций бесконечной Вселенной, окружающей Солнечную систему Коперника, сделал Томас Диггес (1576), который предположил, что звёзды располагаются во Вселенной не на одной сфере, а на различных расстояниях от Земли – более того, до бесконечности: «Сфера неподвижных звёзд простирается бесконечно вверх и поэтому лишена движения». [58] При этом Диггес не считал Вселенную за пределами Солнечной системы тождественной по своим физическим свойствам с Солнечной системой, а, по его мистифицированному мнению, «сфера» неподвижных звёзд есть «Дворец величайшего Бога, пристанище избранных, обиталище небесных ангелов». [59]

§43. Джордано Бруно (1584) предположил, что звезды – это Солнца, вокруг которых вращаются планеты. [60] Отвечая противникам гелиоцентрической системы, Бруно привёл ряд физических доводов в пользу того, что движение Земли не сказывается на ход экспериментов на её поверхности, опровергая также доводы против гелиоцентрической системы, основанные на католическом толковании Священного Писания. [61] В противоположность бытовавшим в то время мнениям, он полагал кометы небесными телами, а не испарениями в земной атмосфере. Бруно отвергал средневековые представления о противоположности между Землёй и небом, утверждая физическую однородность мира (учение о 5 элементах, из которых состоят все тела – земля, вода, огонь, воздух и эфир). Он предположил возможность жизни на других планетах. При опровержении доводов противников гелиоцентризма Бруно использовал теорию импетуса²⁵. За свои убеждения он был сожжен по осуждению инквизиции в 1600 году.

§44. Галилео Галилей (1592) предположил, что физические законы небес являются такими же, как и на Земле. В 1610 году Галилей в телескоп наблюдал фазы Венеры, спутники Юпитера, кратеры на Луне и звезды в Млечном Пути. Развивая свое предположение, Галилей (1632) сформулировал принцип относительности, что законы механики одинаковы в любых инерциальных²⁶ системах²⁷ отсчета. [62] То есть, уравнения движения относительно любых инерциальных систем совпадают, эквивалентны друг с другом. Из принципа Галилея следует, что силы, действующие на точку, неизменны при переходе от одной инерциальной системы к другой, также инерциальной системе. Следовательно, все величины, вошедшие впоследствии в уравнение Ньютона, также неизменны при преобразовании от одной системы к другой системе. Галилей поддержал гелиоцентрическую теорию Коперника. [63]

§45. Иоганн Кеплер (1596) в книге «Тайна мира» попытался привести орбиты пяти известных тогда планет в соответствие с поверхностями пяти Платоновых²⁸ тел. [64] Анализируя данные Тихо Браге, Кеплер указал, что существует слишком большой разрыв между орбитами Марса и Юпитера и постулировал присутствие планеты между ними, впервые предсказав наличие небесных тел этой части Солнечной системы.

§46. В 1603 году немецкий астроном Иоганн Байер издал звёздный атлас «Уранометрия», в котором обозначил звёзды каждого созвездия буквами греческого алфавита. [65] Ярчайшая звезда созвездия обычно обозначалась как α (альфа), а другие разбивались на группы примерно одинакового блеска и именовались последующими буквами в направлении от головы к ногам традиционного рисунка созвездия. Поскольку в греческом алфавите 24 буквы, для некоторых созвездий букв не хватало – в этом случае Байер прибегал к дополнительной цифровой нумерации, использованию латинских букв или одного греческого символа с несколькими цифровыми индексами²⁹. Традиционные байеровские обозначения звёзд сохраняются и поныне.

§47. В 1604 году Иоганн Кеплер начал систематически наблюдать за новой звездой (SN 1604) в регионе между двумя планетами Юпитером и Сатурном. С точки зрения астрологии конец 1603 года ознаменовал начало огненного тригона, начала около 800-летнего цикла великих соединений; астрологи связывали два предыдущих таких периода с подъемом Карла Великого (около 800 лет назад) и рождением Иисуса Христа (около 1600 лет назад), и, таким образом, ожидали событий великого предзнаменования, особенно в отношении императора. Именно в этом контексте, как имперский математик и астролог императора, Кеплер описал новую звезду два года спустя в своем трактате De Stella Nova. [66] В нем Кеплер обратился к астрономическим свойствам звезды, принимая скептический подход ко многим бытовавшим астрологическим интерпретациям. Он отметил угасание светимости, предположил ее происхождение, и использовал отсутствие наблюдаемого параллакса³⁰, чтобы утверждать, что она находилась в сфере фиксированных звезд, что еще больше подрывает доктрину непреложности небес (идея, принятая после Аристотеля, что небесные сферы были совершенными и неизменными). Рождение новой звезды подразумевало изменчивость небес. В приложении Кеплер также обсудил недавнюю хронологию работы польского ученого Лаврентия Суслиги, которая была использована Кеплером для укрепления теории астронома о том, что Вифлеемская звезда, возможно, была новой звездой, которая, возможно, появилась во время или после великого соединения Юпитера и Сатурна в 7 году до нашей эры (позже присоединился к Марсу в 6 году до нашей эры). Согласно библейскому рассказу, рождение Христа произошло в течение года или двух после появления звезды. Сценарий Кеплера, вероятно, дал логическое объяснение относительно Вифлеемской звезды, при этом оказывая астрономическую поддержку хронологическим идеям Суслиги – по аналогии с этой новой звездой – совпало бы с первым большим соединением ранее 800-летнего цикла.