Великие ученые древности. Семь греческих мудрецов, или Заря наук - Луи Фигье Страница 78

Это доказывает положительным образом, что наука существует не со вчерашнего дня, как то утверждают наша гордость и невежество.

Иппарх заметил, что наблюдение солнцестояний не может быть строго точно, потому что во время солнцестояния солнце несколько дней стоит на месте (sol stat), то есть, по-видимому, остается на той же высоте. То же замечание, вероятно, было сделано в глубокой древности индийцами и халдеями, и это-то, без сомнения, заставило различные народы Азии принять звездный год вместо тропического. Звездный год, или годовое обращение земли, по сравнению со звездами, немного больше тропического года; оно равняется около 365 дней 6 часов 9' 12". Это происходит оттого, что равноденственные точки, точки пересечения экватора эклиптикой, изменяют положение относительно звезд. Они кажутся опаздывающими немного более чем на пятьдесят секунд в год, или же звезды кажутся подвигающимися на это количество в плоскости земной орбиты. Эта видимость, производимая перемещением Солнца по его огромной орбите, составляет явление прецессии равноденствий. Индийцы и халдеи, кажется, хорошо знали звездный год. Но наблюдения, на которых они основывались, чтобы установить этот год, уже не существовали во времена Иппарха.

Греческий астроном очень хорошо видел, что во время солнцестояния видимое движение Солнца почти параллельно экватору, потому почти невозможно точным образом определить настоящие точки, одновременно находящиеся и на эклиптике и на поворотном круге. Поэтому он прибег к равноденствиям. Здесь трудность была меньше, потому что во время равноденствия Солнце, кажущееся движущимся по эклиптике, пересекает экватор наискось и с достаточной скоростью, так что в короткое время его видимая высота значительно изменяется. Следовательно, не очень трудно определить точно момент, когда Солнце находится на экваторе.

До тех пор древние астрономы, по крайней мере греческие, полагали, что Солнце однообразно движется по круговой орбите, не подозревая даже, что это однообразие, которое они принимали за действительное, может изменяться, хотя бы по-видимому, относительно Земли. Иппарх, сделав наблюдение над солнцестояниями и равноденствиями, скоро заметил, что эти четыре точки не делят года на четыре равные части. Он нашел, что Солнце, чтобы пройти от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния, употребляет около 94 дней 12 часов, а от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия – всего около 92 дней 12 часов. Итак, Солнце проходит северную часть эклиптики в течение около 187 дней.

Иппарх в Александрийской обсерватории. Гравюра XIX в.

Если бы истинная система мира, о которой имели понятие халдеи, была принята Иппархом, то он из своих наблюдений заключил бы, что Земля не с одной и той же скоростью пробегает северную и южную часть своей орбиты, и мог бы опередить Кеплера в определении одного из великих астрономических законов. К несчастью, он старался объяснить эту неравность скорости гипотезой действительного и однообразного движения Солнца. Он полагал, что Земля находится в некотором расстоянии от центра эклиптики. Это расстояние он назвал эксцентриситетом Земли. Эксцентричность производила между истинным и видимым движением уравнение, или разность времени, то прибавляемую, то вычитаемую, при помощи которой можно всегда согласить оба движения. Иппарх определил величину эксцентриситета относительно радиуса эклиптики, а равно положение линии абсцидий, линии, соединяющей две диаметрально противоположные точки, где находится солнце во время наибольшего и наименьшего расстояния от земли. Эти точки называются апогей и перигей.

Он сделал аналогичные замечания и вычисления относительно лунной орбиты, и на этих основаниях составил первые упоминаемые в истории таблицы движения Солнца и Луны.

Иппарх представил свои таблицы не как ряд точных определений, но как простой опыт, который можно со временем усовершенствовать при помощи новых наблюдений.

Он имел намерение составить подобные же таблицы для Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, но отказался, убедившись, что собранные до него наблюдения не могут доставить ему элементов достаточной точности.

Напротив, для Луны он нашел периоды, давно уже установленные у халдеев; периоды, заключающие вращения нашего спутника, как по отношению к звездам, так и по отношению к ее узлу и апогею. Узлами называются точки пересечения лунной орбиты земною. Неизвестно, различали ли халдеи движение узлов и апогея. Евдокс говорил, что узлы подвижны; Иппарх поверил этот факт наблюдением. Кроме того, следя за движением Луны при помощи кругов (армиллий), он заметил, что это светило иногда возвышается на пять градусов над эклиптикой Земли, а иногда понижается на такое же количество; из этого он заключил, что лунная орбита наклонена на пять градусов над земной.

Мы уже говорили, что александрийские астрономы для наблюдений пользовались медной сферой, состоящей из многих кругов, или колец, от пятнадцати до шестнадцати футов в поперечнике. Один из этих кругов обозначал экватор; он пересекался под прямым углом в точках равноденствий и солнцестояний двумя другими большими кругами, называвшимися колуриями. Эти круги, подвижные вокруг оси, направленной к полюсам мира, соединялись и вмещались в другой большой круг, перпендикулярный к горизонту и означавший меридиан. Эта сфера, как мы говорили, называлась астролябией, а каждый круг армиллией. Она была подвижна и при каждом наблюдении ее приводили в согласие с настоящим состоянием неба.

Неравенство Солнца привело Иппарха к важному открытию неравенства дней. Этого неравенства не существовало бы, если бы видимое движение Солнца было однообразно; но оно не таково: оно переменяется от 57 минут до 61 минуты, что составляет разницу в 4 минуты. Но это еще не все. Время дня считается дневным обращением экватора вокруг полюсов, а видимое движение Солнца совершается по эклиптике. А так как эти два круга пересекаются по косвенному направлению, то из этого следует, что равные части эклиптики соответствуют не равным частям экватора, и обратно. Прибавим, что, вследствие своего собственного движения, Солнце подвигается на градус к востоку в каждый промежуток между двумя последовательными проходами через тот же меридиан, между полднем кануна и полднем завтрашнего дня. Эти неравенства, то большие, то меньшие, образуют накопляясь то, что называется уравнением времени, или разностью между временем истинным и средним, то есть между временем, указываемым Солнцем, и часами, движение которых совершенно однообразно. Иппарх сильно ошибается насчет неравенства дней. «Но, – говорит Бальи, – его нельзя достаточно восхвалить за открытие одного из элементов, на котором основывается новейшая точность»[120].

Иппарх, наблюдая движение Луны, заметил неравенство, которое привлекло все его внимание: он заметил, что видимые расстояния Луны от звезд переменялись в продолжение дня или ночи. Он не находил их такими же в зените, какими они казались ему на горизонте, даже принимая в расчет движение Луны в продолжение истекшего промежутка. Далее, он знал, что затмение, видимое в одном месте, невидимо в другом, и что даже во