Платон в своей Академии сделал астрономию частью прикладной математики, знаменитая надпись над входом в Академию гласила: “Негеометр да не войдет”. Об алгебре у греков нет никаких сведений вплоть до Христа[157]. Сама астрономия занимает относительно скромное место в сочинениях Платона, за исключением диалога “Послезаконие”, как раз описывающего работу астронома. Приняв теорию о сферической неподвижной Земле, находящейся в центре сферической вселенной, он поощрял студентов на тщательное исследование всей системы, что вскоре привело к возникновению новых вопросов. Платон считал звезды и планеты видимыми образами бессмертных богов, движение которых есть часть трансцендентального порядка. Однако некоторые небесные тела двигались не с той регулярностью, что прочие, а как бы блуждали (греческое слово planetos исходно значило “странник”). Как можно было объяснить эти движения в рамках принятой теории трансцендентального порядка?
По Платону, задача философии заключалась в понимании скрытой реальной сущности мироздания. Если прямые наблюдения противоречили этому пониманию, Платон предусматривал возможность того, что вещи могут казаться не тем, что они есть, – полезная в целом аксиома для научных исследований, но наверняка неприятный сюрприз для студентов Академии. Впрочем, это не отталкивало учеников Платона – в Академии всегда можно было вести дискуссии на эти темы, несмотря на недостаточные познания самого Платона в астрономии. Когда в 347 году до н. э. он умер, один из его учеников воздвиг ему жертвенник и воздал погребальные почести, больше подобающие богам. Этого ученика звали Аристотель, и он не слишком хорошо относился к Платону.
Аристотель (чье имя переводится как “высшая цель”) родился в Стагире, греческой северной колонии, в 384 году до н. э. Ему было десять, когда его родители умерли, а семнадцати лет он был послан в Академию, проучился там почти двадцать лет и стал лучшим учеником, блистая до такой степени, что Платон прозвал его “разумом школы”. Возможно, по совету отца, который был врачом при дворе царя Македонии, Аристотель сначала погрузился в медицину, биологию и зоологию и вскоре сам стал преподавать многие предметы. После смерти Платона руководство Академией перешло к его племяннику Спевсиппу, чей интеллект Аристотель ценил очень низко. Скорее всего, честолюбие Аристотеля было уязвлено этим фактом, может быть, он просто стремился расширить кругозор, и уж наверняка он знал о растущей враждебности к македонянам, недавно завоевавшим Афины, – как бы то ни было, он выбрал другую школу, на острове Ассос в Эгейском море. Когда его покровитель, правитель Ассоса, был предан и распят персами, Аристотель бежал на ближайший остров Лесбос, где и оставался, пока не был приглашен обучать непослушного сына македонского царя Филиппа II, будущего Александра Македонского. Около 335 года до н. э. философ вернулся в Афины и, возможно на деньги Александра, открыл собственную школу Ликей вблизи храма Аполлона Ликейского.
Его последователей стали называть перипатетиками (от др.-греч. περιπατέω – прогуливаться) вслед за привычкой их учителя вести лекции, прохаживаясь вместе со слушателями. Учеников в школу отдавали преуспевающие семьи – купцы и землевладельцы, и вскоре между Ликеем, Академией (с ее в основном аристократическим составом учеников) и школой ритора Исократа (туда в основном отдавали детей некоренные афиняне) возникло серьезное соперничество. Исократ был силен в риторике, Академия – в математике, политике и метафизике, Ликей – в естественных науках.
К тому времени пифагорейская идея о двух источниках света, центральном огне и Солнце как его отражателе, перестала быть популярной, но смежная с ней идея о хрустальных сферах, вращающихся вокруг Земли, была подхвачена и получила развитие. Евдокс Книдский (Книд находился в современной юго-западной Турции), преподававший в Афинах, когда там появился Аристотель, утверждал, что вселенная состоит не из двух, а из двадцати семи сфер. Это усложнение системы позволяло ему объяснить, почему четыре планеты периодически останавливаются и начинают обратное движение (феномен “ретроградного движения”). Курс каждой планеты, считал он, имел форму гиппопеды – так называли лошадиные путы в форме восьмерки. Эта же теория объясняла, почему Луна и другие планеты какое-то время двигались примерно тем же курсом, что и Солнце, а затем отклонялись к северу или югу.
Приглашенный с лекциями в Ликей Евдокс объяснял, что звезды и планеты закреплены на поверхностях этих двадцати семи прозрачных и невидимых сфер, окружающих Землю. Одна сфера двигала Солнце, которое совершало свой оборот за 24 ч, обусловливая смену дня и ночи. Другая сфера медленно вращала Землю вокруг оси, ею она прикреплялась к большей сфере, вращение которой давало годовой цикл. Ось этой новой сферы, сдвинутая по отношению к внешней соседней сфере, и осуществляла движение Солнца вверх и вниз над горизонтом в зимнее и летнее время.
Аристотель пошел еще дальше, предположив, что таких сфер пятьдесят пять и все они вращаются вокруг Земли с разными, но постоянными скоростями – на ум приходит цирковой акробат, жонглирующий тарелками, стоя на канате. Размышления Аристотеля строились на том, что в небе не может быть пустого места (“Природа не терпит пустоты”) и, соответственно, пространство между сферами должно быть заполнено, и чем больше будет сфер, тем лучше это пространство заполнится. Земля была окружена этими вложенными друг в друга сферами наподобие луковицы. Снаружи сфер Аристотель предполагал еще одну – перводвигатель, это не создатель вселенной, но некая движущая причина всего сущего. Замысловатая паутина конструкций столетиями устраивала астрономов всего мира, пока не изобрели телескоп.
Вся эта система строилась скорее на философском умозаключении, нежели на эмпирическом наблюдении, поэтому Аристотель подкрепил ее логическими доводами на максимальном доступном ему уровне. Вселенная имеет форму сферы, рассуждал он, потому что сфера, которая выглядит одинаково с любой точки зрения, совершеннее любой другой формы. Земля также является сферой, что доказывается тенью, видимой на Луне во время затмения. К тому же путешественники видят не все время одни и те же звезды у себя над головой, да и звезды не всегда находятся в одном и том же месте неба, так что земные путешествия проходят по кривой поверхности.
Положение Земли в центре вселенной объяснялось ее уникальностью и неподвижностью. Аристотель считал, что тяжелые земные элементы (камни и вода) по их природе переместились в центр вселенной (до понятия тяготения еще предстоит пройти тысячелетиям), где они соединились в форме шара. Более легкие элементы – воздух и огонь – по своей сущности оказались вытеснены наверх и прочь. Вслед за Платоном он считал, что небесные тела состоят не из четырех элементов, а из эфира, который он называл (по порядку, так как тот стал пятым элементом) “квинтэссенцией… более высокой и первичной… по отношению к четырем элементам нашего меняющегося подлунного мира”[158]. Эфир не имел веса, он “не старел, не менялся, не реагировал на воздействия” и, что критично для системы греческой астрономии, находился в постоянном круговом движении, вечно возвращая каждое небесное тело в его исходное положение.
У этой системы были очевидные недостатки. Например, каждая планета (и Солнце), будучи прикрепленной к своим сферам, должна была находиться всегда на одном и том же расстоянии от Земли. Однако можно было наблюдать изменение размера Луны до одной шестой от ее диаметра. Не свидетельствует ли это о меняющейся дистанции до Земли? Варьирующаяся яркость планет (особенно Марса) тоже указывает на то, что расстояние между ними и Землей не является постоянной величиной. Временные явления вроде комет и метеоров считались атмосферными событиями, происходящими внутри лунной орбиты. Евдокс и Аристотель по каким-то причинам их игнорировали, так же как колебания в видимой скорости движения Солнца. Но безусловным открытием Евдокса, высоко оцененным Аристотелем, стало то, что движение планет может объясняться путем комбинирования равномерных вращений концентрических сфер с повернутыми осями. По крайней мере в отношении создания геометрических моделей это знаменовало возникновение научной астрономии.
