Изложение системы мира - Лаплас Пьер Симон (бесплатные онлайн книги читаем полные .TXT) 📗
Чтобы объяснить эти различия, Гиппарх предположил, что Солнце движется равномерно по круговой орбите, но вместо того, чтобы поместить Землю в её центре, отдалил её от этого центра на 1/24 часть радиуса и установил апогей в 6° Близнецов. С такими исходными данными он составил первые таблицы Солнца, упоминаемые в истории астрономии. Принятое в них уравнение центра слишком велико. С большой вероятностью можно предположить, что сравнение затмений, в которых это уравнение представляется увеличенным на годичное уравнение Луны, утвердило Гиппарха в его ошибке и, может быть, даже вызвало её, потому что эта ошибка, превосходящая 1/6 часть полной величины уравнения, уменьшилась до 1/16 этой величины в вычислениях этих явлений. Он ещё ошибался, предполагая эллиптическую орбиту Солнца круговой и считая равномерной скорость его движения. В наши дни, измерив его видимый диаметр, мы убедились в противном. Но во времена Гиппарха такие наблюдения были невозможны, и его таблицы Солнца, несмотря на их несовершенство, являются долговременным памятником его гению, настолько уважаемым Птолемеем, что он подчинял ему свои наблюдения.
Гиппарх, этот великий астроном, рассматривал также движения Луны. Путём сравнения затмений, выбранных в наиболее благоприятных обстоятельствах, он определил времена её обращений относительно звёзд, Солнца, её узлов и её апогея. Он нашёл, что промежуток в 126 0071/24 суток заключает 4267 полных месяцев, 4573 возвращения аномалий, 4612 звёздных обращений Луны за вычетом 15/720 долей окружности. Кроме того, он определил, что за 5458 месяцев Луна 5923 раза возвращалась к одному и тому же узлу своей орбиты. Эти результаты, плоды огромной работы над очень большим числом наблюдений, из которых до нас дошла только небольшая часть, являются, может быть, самым драгоценным памятником древней астрономии как по своей точности, так и потому, что для этой эпохи они дают нам непрерывно изменяющуюся продолжительность лунных обращений. Гиппарх определил ещё эксцентриситет лунной орбиты и её наклонность к эклиптике и нашёл почти такие же значения, какие бывают теперь в затмениях, где, как известно, и тот и другой из этих элементов уменьшены эвекцией и главным неравенством Луны по широте. Постоянство наклона лунной орбиты к плоскости эклиптики, несмотря на изменения положения, которые эта плоскость испытывает по отношению к звёздам и которые, по древним наблюдениям, заметны в её наклонности к экватору, является результатом действия всемирного тяготения, что подтверждается наблюдениями Гиппарха.17 Наконец, он определил параллакс Луны, используя который попробовал вывести параллакс Солнца по ширине теневого конуса Земли в том месте, где Луна проходит через него во время затмений, что привело его к величине этого параллакса, найденной Аристархом.
Гиппарх сделал очень много наблюдений планет. Но будучи слишком большим другом истины, чтобы строить сомнительные гипотезы относительно их движений, он предоставил заботу о создании их теории своим последователям.
Новая звезда, появившаяся в его время, побудила Гиппарха предпринять составление звёздного каталога, чтобы дать потомкам возможность распознавать изменения, которые могла испытать картина звёздного неба. Кроме того, он понимал важность этого каталога для наблюдений Луны и планет. Он использовал метод, уже употреблявшийся Аристиллом и Тимохарисом. Плодом этой продолжительной и трудной работы было важное открытие прецессии равноденствий. Сравнивая свои наблюдения с наблюдениями этих астрономов, Гиппарх обнаружил, что звёзды изменили свои положения относительно экватора, но сохранили ту же широту над эклиптикой. Сперва он заподозрил, что это касалось только звёзд, расположенных в Зодиаке, но, заметив, что они все сохраняют своё взаимное расположение, он пришёл к заключению, что это общее явление. Чтобы его объяснить, он предположил у небесной сферы прямое движение вокруг полюсов эклиптики, откуда возникало попятное движение равноденствий по долготе относительно звёзд. Это движение показалось ему равным 1/360 части Зодиака в столетие. Но он представил своё открытие с осторожностью, которую ему должна была внушить малая точность наблюдений Аристилла и Тимохариса.
География должна быть признательна Гиппарху за метод определения положения точек на Земле их широтой и долготой, для чего он первый употреблял затмения Луны.
Многочисленные вычисления, требовавшиеся для всех этих изысканий, заставили его изобрести или, по крайней мере, усовершенствовать сферическую тригонометрию. К несчастью, все работы, сделанные им в этой области, погибли. Мы знаем о них только из «Альмагеста» Птолемея, передавшего нам главные элементы теорий этого великого астронома и некоторые его наблюдения. Сравнение их с современными наблюдениями позволило оценить их точность, а полезность, которую они до сих пор имеют для астрономии, заставляет жалеть об исчезновении других его наблюдений, особенно наблюдений планет; таких древних наблюдений дошло до нас очень мало. Единственная работа Гиппарха, дошедшая до нас, — это критические заметки о сфере Евдокса, описанной в поэме Аратоса; эта работа была написана до открытия прецессии равноденствий. Положения звёзд на этой сфере настолько ошибочны и для своей эпохи дают такие противоречивые результаты, что нельзя без удивления видеть, как Ньютон основывает на их грубых положениях хронологическую систему, значительно отклоняющуюся от дат, которые с большой вероятностью приписываются многим событиям древности.
Промежуток около трёх веков, отделяющий Гиппарха от Птолемея, дал нам Геминуса, трактат по астрономии которого дошёл до нас, и нескольких наблюдателей, таких как Агриппа, Менелай и Феон из Смирны. Отметим ещё состоявшуюся в эту эпоху реформу римского календаря, для которой Юлий Цезарь призвал из Александрии астронома Созигена. К этому же времени, по-видимому, относятся точные сведения о приливах и отливах моря. Посидоний открыл законы этого явления, которое, по своей очевидной связи с движениями Солнца и Луны, относится к астрономии и которому натуралист Плиний дал замечательное по своей точности описание.
Птолемей, родившийся в Птолемаиде в Египте, жил в Александрии около 130 г. н.э. Гиппарх своими многочисленными работами открыл новую грань астрономии. Но он оставил своим последователям заботу об уточнении своих теорий новыми наблюдениями и о создании тех теорий, которых ещё недоставало. Птолемей, следуя заветам Гиппарха, в своём большом труде, названном «Альмагестом», постарался дать полную систему астрономии.
Его наиболее важное открытие — это эвекция Луны. До Гиппарха движение Луны рассматривалось только по отношению к затмениям, в которых достаточно было учитывать лишь её уравнение центра, особенно, если полагать, как делал этот астроном, уравнение центра Солнца большим, чем истинное, что частично заменяло годичное уравнение Луны. По-видимому, Гиппарх понял, что это не представляет движение Луны в её квадратурах и что наблюдения давали в этом отношении большие аномалии. Птолемей тщательно проследил эти аномалии, определил их закон и с большой тщательностью установил их величину. Чтобы их представить, он мысленно заставил Луну двигаться по эпициклу, носимому эксцентриком, центр которого вращался вокруг Земли в направлении, обратном движению эпицикла.
В древности существовало общее мнение, что у небесных светил должно быть круговое и равномерное движение, как самое совершённое. Это заблуждение сохранялось до Кеплера, которого оно надолго задержало в его исследованиях. Птолемей также разделял его и, поместив Землю в центр небесных движений, пытался при таком предположении представить их неравенства. Вообразим себе первую окружность, в центре которой находится Земля. По этой окружности движется центр второй окружности, по которой движется центр третьей окружности, и т.д. до последней окружности, по которой равномерно движется светило. Если радиус одной из этих окружностей превосходит сумму других радиусов, видимое движение светила вокруг Земли будет представлено средним равномерным движением и несколькими неравенствами, зависящими от отношения между радиусами разных окружностей и от движения их центров и светила. Поэтому, увеличивая число и подходящим образом подбирая эти величины, можно представить все неравенства видимого движения. Таково самое общее представление о гипотезе эпициклов и эксцентриков [деферентов], так как эксцентрик можно рассматривать как окружность, центр которой движется вокруг Земли с большей или меньшей скоростью, обращающейся в ноль, если этот центр неподвижен. Геометры, жившие до Птолемея, занимались видимыми движениями планет, исходя из этой гипотезы; по «Альмагесту» также видно, что великий геометр Аполлоний уже разрешил проблему остановок и попятных движений планет.
