Система «небесных колес» Птолемея
Учение авторитетнейшего ученого древности Аристотеля о «совершенстве» небесных движений на много веков затормозило развитие науки. Для объяснения сложного движения планет путем сочетания равномерных круговых движений астрономам приходилось заниматься построением весьма запутанных систем. Наибольшего мастерства в этом достиг другой выдающийся представитель античного мира — Клавдий Птолемей (ок. 87—165 н. э.) .
Птолемей считал, что планеты не просто катятся по своим сферам. Они равномерно движутся по малым кругам — эпициклам, а центры этих эпициклов равномерно обращаются вокруг Земли по большим кругам — деферентам. Иными словами, планеты как бы вальсируют, но не парами, а в одиночку.
Для согласования теории с наблюдениями Птолемею пришлось для каждой планеты придумывать по нескольку эпициклов. Не обошлось без вспомогательных построений для Солнца и Луны. Ведь в их движении тоже были обнаружены неравномерности. В результате количество вспомогательных «колес» достигло сорока, и механизм небесных сфер оказался чересчур громоздким. Не случайно его создатель заметил: «Легче, кажется, двигать самые планеты, чем постичь их сложное движение» .
Так путем сочетания равномерных движений по окружностям Птолемею удалось воспроизвести картину неравномерного петлеобразного движения планет. На то он и был талантливым математиком. И разве можно было после этого сомневаться в теории «небесных колес» , если она строгим языком геометрии не только объясняла наблюдаемые небесные явления, но и позволяла на много лет вперед предсказывать положения планет!
Свои воззрения на устройство мира Птолемей изложил в объемистой книге «Великое построение» . Это настоящая астрономическая энциклопедия. В древности ее по праву называли «Мэгистэ» , то есть «величайшая» . Арабы при переводе переделали название на свой лад: «Альмагест» . Под этим названием труд Птолемея известен сегодня всему ученому миру. Он предстает перед нами как самый величественный памятник античной науки.
Гелиоцентрическая система Коперника
Занимаясь размышлениями о Птолемеевой системе мира, Коперник поражался её сложностью и искусственностью, и, изучая сочинения древних философов, особенно Никиты Сиракузского и Филолая, он пришел к выводу, что не Земля, а Солнце должно быть неподвижным центром вселенной. Исходя из этого положения, Коперник весьма просто объяснил всю кажущуюся запутанность движений планет, но, не зная ещё истинных путей планет и принимая их кругообразными, он был ещё вынужден частью удержать эпициклы и деференты древних для объяснения разных неравенств движений. Эти эпициклы и деференты были окончательно отброшены лишь Кеплером.
Гелиоцентрическая система в варианте Коперника может быть сформулирована в семи утверждениях:
1.Орбиты и небесные сферы не имеют общего центра.
2.Центр Земли — не центр вселенной, но только центр масс и орбиты Луны.
3.Все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира.
4.Расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами.
5.Суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе.
6.Земля (вместе с Луной, как и другие планеты) , вращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) — не более чем эффект движения Земли.
7.Это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.
Эти утверждения полностью противоречили господствовавшей на тот момент геоцентрической системе.