Птолемей призван к ответу

Остается только удивляться, как Коперник, несмотря на свою огромную занятость церковными и государственными делами, сумел предпринять глубокий и основательный анализ картины мира, вылившийся в конце концов в величайшее сочинение-одно из тех немногих произведений, которые поистине делают целую эпоху в истории. Эту гигантскую работу Коперник проделал без излишней гласности, с огромной самоотдачей и целеустремленностью.

Сегодня трудно сказать, что послужило здесь первым толчком. Неизвестно точно, когда в основном был закончен этот великий труд, своего рода новый "Альмагест". Предположительно, в черновом виде это произведение, состоящее из 6 томов, было создано в период 1529-1532 гг. Известие об этом быстро распространилось среди астрономов, хотя автор не особенно стремился рекламировать свою работу.

В 1533 г. папа Клемент VII в присутствии многочисленных высокопоставленных церковнослужителей положительно отозвался о новой системе. Произведение возбудило огромнейший интерес. Это и понятно: проблема календаря давно вызывала серьезную озабоченность церкви. Старый Юлианский календарь, введенный еще во времена Юлия Цезаря, был основан на том, что продолжительность солнечного года равна 365,25 суток. Но, поскольку в действительности она составляет 365,2422 суток, ко времени Коперника накапливающееся расхождение достигло уже Ю суток, на которые календарь, собственно, и отставал от хода Солнца. Таким образом, церковь была чрезвычайно заинтересована в реформе календаря, а следовательно, и во всех астрономических работах, которые могли бы способствовать решению этой проблемы. Еще в 1513 г. Копернику было поручено принять участие в реформе календаря. Тогда он заявил церковному руководству, что ход Солнца известен пока недостаточно точно, чтобы надежно решить эту проблему.

Если каждая новая попытка привести звезды "в порядок" интересовала церковь лишь с точки зрения усовершенствования календаря, то для Коперника дело обстояло иначе. Для него важно было не только построение ясной и простой картины мира, но и свободное от противоречий объяснение всех наблюдаемых небесных явлений. Однако именно об этом в книге Коперника не говорилось ни слова.

Коперник десятилетиями изучал достижения античной астрономии. Когда в 1538 г. в Базеле впервые был опубликован греческий текст "Альмагеста" Птолемея, Коперник тотчас же приобрел это произведение для собственной библиотеки. Однако с содержанием труда своего великого предшественника он детально познакомился много раньше. Издание, осуществленное Герхардом из Кремоны и имеющее в своей основе арабский перевод "Альмагеста", несомненно, послужило для Коперника основным источником при изучении античной геоцентрической астрономии.

Это издание, однако, представляло собой типичный пример судьбы многих античных произведений, которые с течением времени все более искажались и отдалялись от своих оригиналов. Серьезность, с которой Коперник занимался изучением системы мира Птолемея, подтверждают многочисленные поправки, которые он собственноручно вносил в текст издания, пользуясь при этом и выписками из "Альмагеста", опубликованного Региомонтаном и Пурбахом в 1496 г.

Коперник понимал, что система мира Птолемея вытекала из положения, которому в основном неукоснительно следовала греческая астрономия: все движения должны сводиться к равномерным круговым движениям. Предложенная Птолемеем схема punctum aequans (точки равновесия) имела своей целью сохранить этот принцип. Коперник также не подвергал сомнению данный принцип. В своем труде он объяснил круговые орбиты небесных тел, исходя из шарообразности их формы, что без сомнения явилось шагом вперед по сравнению с античными представлениями о "божественности" светил.

Движение Меркурия (по Копернику). В построении картины движения были использованы элементы античной теории планет: планета движется по периферии второго эпицикла (1), центр которого перемещается по первому эпициклу (2). Центр первого эпицикла в свою очередь перемещается по малому (внутреннему) кругу (3), центр которого движется по малому (внешнему) кругу (4). Центром орбиты деферента (5), вокруг которого с определенным периодом колеблется центр первого эпицикла, является Солнце

Однако убеждение Коперника в том, что небесные тела способны двигаться только по круговым орбитам, конечно, не могло не сказаться при детальной разработке им новой системы. Сложные движения Солнца, планет и Луны, известная уже грекам неодинаковая продолжительность различных времен года, неравномерность планетных движений-все это, естественно, затрудняло построение гелиоцентрической системы, исходя из принципа круговых орбит.

Система мира по Копернику-изображение в звездном атласе Целлариуса

Поэтому во 2-6-м томах своего произведения, предназначенных для математиков и астрономов, Коперник вынужден был прибегнуть к достаточно сложным кинематическим построениям, в основе которых лежал аппарат птолемеевой астрономии. В целом число эпициклов у Коперника оказалось несколько меньше, но отказаться от них полностью он не смог.

Впечатляющим примером использования Коперником античной кинематики планетных движений может служить изображение движения Меркурия, данное в "Малом комментарии". Коперник оперировал здесь двумя эпициклами, причем центр большего эпицикла не просто двигался по круговой орбите, но помимо этого совершал колебания с полугодовым периодом вдоль радиуса орбиты. Но и это движение также приходилось описывать с помощью кругов, и Коперник воспользовался для этого системой из двух кругов. По окружности "внутреннего малого круга" двигался центр большего эпицикла. Подбирая определенные соотношения угловой скорости и направления вращения, Коперник стремился достигнуть того, чтобы точка, находящаяся на некоторой прямой, могла бы двигаться взад-вперед в пределах отрезка, равного удвоенному диаметру круга.

Прибегнув к подобным ухищрениям, Коперник в известном смысле вернулся к методам античной астрономии и превзошел при этом даже Птолемея. Однако основная суть произведения Коперника заключалась, конечно, не в этом. Главное здесь - переход к новой модели мира, где Солнце занимало центральное положение, а Земля двигалась вокруг него, что означало крушение системы Птолемея в принципе.