Именно такое неудовлетворительное состояние дел и дало толчок неортодоксальной ветви космологии, разрабатываемой Гераклидом и Аристархом (см. Главу III). Система Гераклида исключила (хотя всего лишь для внутренних планет) оба из наиболее скандальных явлений: остановки с попятным ходом и меняющееся расстояние до Земли. Более того, она объясняла (если поглядеть на Рис. В на стр. 14) логическую связь двух "скандальных" явлений: почему Венера была всегда ярче, когда "пятилась раком" и наоборот. Когда Гераклид и/или Аристарх запустил и другие планеты, включая Землю, вращаться вокруг Солнца, греческая наука очутилась на прямом пути к современной Вселенной; но потом она вновь с этого пути сошла. Модель Аристарха с Солнцем в центре была отброшена как глупость; академическая наука триумфальным маршем двигалась от Платона, черед Эвдокса и пятьдесят пять сфер Аристотеля, к еще более оригинальному и невероятному артефакту: лабиринту эпициклов, разработанных Клавдием Птолемеем.
2. Колеса в колесах (Птолемей)
Если мир Аристотеля мы называем луковицей, то мир Птолемея с тем же правом можно называть "чертовым колесом". Начался он с Аполлония из Перги в третьем столетии до н.э., затем его разрабатывал Гиппарх с Родоса в последующем столетии, завершил же его Птолемей Александрийский во втором веке уже нашей эры. До Коперника птолемеевская система, с мелкими модификациями, оставалась последним словом в астрономии.
Любое ритмичное движение, даже птичий танец, можно представить себе вызванным часовым механизмом, в котором громадное число невидимых колесиков действуют совместно, чтобы произвести движение. С тех пор, как "равномерное круговое вращение" сделалось законом, управляющим небесами, задача астрономии была сведена к проектированию, пускай и на бумаге, такого мнимого часового механизма, который объяснял бы танцы планет как результат вращения абсолютно круглых, эфирных компонентов. В качестве компонентов Эвдокс применил сферы; Птолемей воспользовался колесами.
Вполне возможно, легче всего визуализировать вселенную Птолемея не как банальный часовой механизм, но как систему "Колес Обозрения" или "Чертовых колес", которые можно видеть в луна-парках – громадное, вертикально стоящее, медленно вращающееся колесо с сиденьями или небольшими кабинками, подвешенными к ободу. Давайте представим пассажира, безопасно привязанного ремнями к своему сидению в кабинке, после чего давайте представим, что механизм сошел с ума – кабина, вместо того, чтобы спокойно свисать с обода колеса обозрения, бешено крутится вокруг оси, на которой ее подвесили, в то самое время, как сама ось медленно вращается вместе с Колесом. Несчастный пассажир – или планета – описывает теперь в пространстве кривую, которая не является окружностью, тем не менее, она является результатом движений по окружности. Изменяя размер Колеса обозрения, длину балки, на которой подвешена кабина, и скорость этих двух вращений, можно получить удивительное количество кривых, например, тех, что показаны на рисунке – но вместе с тем, почкообразные кривые, гирлянды, овалы и даже прямые линии!
Если глядеть с Земли, которая находится в центре Колеса Обозрения, планета – пассажир в кабинке будет перемещаться по часовой стрелке до тех пор, пока не достигнет "точки остановки" S1, после того она начнет пятиться назад против часовой стрелки до точки S2, потом снова будет двигаться по часовой стрелке до S3 и так далее[56]. Обод Колеса Обозрения называется деферентом, а окружности, описываемые кабиной, называются эпициклами. Выбрав нужное соотношение между диаметрами эпицикла и деферента, а так же соответственные скорости для каждого элемента, стало возможным достичь хорошего приближения к наблюдаемым движениям планет в плане интересующих нас "остановок" и "попятного движения", а так же изменяющихся расстояний от Земли.
Но ведь это не единственные неправильности в планетарных движениях. Здесь имеется еще одно скандальное обстоятельство, связанное (как нам теперь известно) с фактом, что орбиты планет представляют собой не окружности, но эллипсы, то есть, в форме овала; они "выпучиваются". Чтобы покончить с этой аномалией, была привнесена другая штуковина, названная "движущимся эксцентриком": ступица Колеса Обозрения теперь уже не соотносится с Землей, она движется по небольшой окружности в окрестностях Земли; и вот таким-то образом образуется в известной степени эксцентрическая, то есть "разбухшая" орбита[57].
56
В этом месте читатель может подумать, будто бы я повторяюсь – поскольку рисунок на данной странице, как может показаться, выражает ту же идею, что и Рис. В на стр. 14 – идею Гераклида. Но тут имеется различие: в схеме Гераклида центром планетного эпицикла является Солнце. У Птолемея центр находится нигде. Это чисто геометрическая конструкция – Прим. Автора.
57
Этот "движущийся эксцентрик" на самом деле представляет собой что-то вроде "эпицикла наоборот"; а поскольку оба они геометрически взаимозаменяемы, я применил термин "эпицикл" для них двоих. – Прим. Автора.