Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

аристотелевской геоцентрической космогонии с ее сильной доктриной естественных движений тел в направлении центра мира (отождествляемого Аристотелем с центром Земли) или от него. У этого вопроса было и религиозное измерение, и, согласно Плутарху, философ стоик Клеанф полагал, что Аристарх должен быть наказан за нечестивость, поскольку настаивал на подвижности Земли. Клеанф отличался особым пылом в вопросах внедрения религии в философию, но если принимать во внимание его веру, согласно которой Вселенная – это живое существо, Бог – это ее душа, а Солнце – ее сердце, то его неприятие гелиоцентризма выглядит весьма странно.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ГРЕЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ И АСТРОНОМИИ

Упомянуть об Аристархе лишь в связи с его гелиоцентрической теорией означало бы упустить из виду один важный аспект ранней греческой астрономии, а именно – ее практическую сторону. Одним из важнейших источников информации по практике определения времени с помощью солнечных часов является римский архитектор I в. Витрувий. Он был убежден, что хороший архитектор должен знать философию, музыку, медицину, историю и все науки, имеющие отношение к строительству. В их число входили астрономия и исчисление времени, подробно рассмотренные им в девятой книге трактата «Десять книг об архитектуре». Он сосредотачивается в основном на определении времени и в заключение приводит перечень различных типов солнечных часов с именами их предполагаемых изобретателей. Среди прочего он сообщает нам об изобретении Аристархом скафиса – вогнутой полусферы с расположенным внутри гномоном (стрелкой), тень от которого помечает время на сетке часовых линий. Кроме того, он приписывал Аристарху изобретение солнечных часов в форме плоского диска. Нельзя в точности сказать, насколько корректны эти атрибуции, и у нас нет полной уверенности в том, что конкретно имел в виду Витрувий, но часы в виде полусферы, как мы знаем, приобрели широчайшую популярность. Об этом можно судить по обилию сохранившихся образцов, особенно тех, у которых бо́льшая часть полусферы была срезана за ненужностью. Тень от гномона может находиться только в пределах ограниченного участка полусферы, и преимущество срезанной поверхности налицо: она, в отличие от полусферы, не наполнялась дождевой водой.

46

Фрагмент «конических» солнечных часов, найденных на месте бывшей центральной площади в Камире на острове Родос. Этот тип часов был широко распространен в Древней Греции, и до наших дней дошло около ста сохранившихся экземпляров. Витрувий приписывал их изобретение блестящему геометру Дионисодору из Кавна (250–190 гг. до н. э.). Вогнутая поверхность с прочерченными на ней часовыми линиями представляет собой часть конуса (на схематической реконструкции его вершина обозначена точкой V, а дуга кругового основания – точкой C). Гномон (G) занимает горизонтальное положение, а часы определяются по его тени в зависимости от сезона. Треки, вдоль которых должны были считываться часы, содержат метки, соответствующие крайним сезонным положениям: s – для летнего солнцестояния, w – для зимнего солнцестояния и e – для равноденствий. Часть конуса на верхней поверхности плиты имеет эллиптическую форму. Вполне вероятно, что проектирование таких часов считалось хорошим стимулом для изучения математических свойств конических сечений.

Еще большей популярностью обладали так называемые конические солнечные часы (ил. 46). Если не присматриваться, их легко перепутать с часами в виде срезанной полусферы. Потребность в конструировании всех этих часов оказала сильное стимулирующее воздействие на астрономию и геометрию. Проблема становилась особенно актуальной, когда поверхность, на которую падала тень, была плоской – не важно, горизонтальная она или вертикальная; и здесь, если верить Витрувию, Аристарх ввел небольшое усовершенствование. Типичный пример ранних солнечных часов с плоским циферблатом приведен на ил. 47. Спустя два столетия после смерти Аристарха население Афин смогло ознакомиться с замечательным экземпляром часов с плоским циферблатом на Башне Ветров на рыночной площади Агоре. Будучи возведенной в 50 г. до н. э., эта башня стоит до сих пор, и многие из часовых линий ее солнечных часов все еще различимы. Вне всякого сомнения, самые помпезные солнечные часы с плоским циферблатом времен Античности были установлены в Риме в честь празднования победы Августа в Египте в 30 г. до н. э. В настоящее время их гномон, привезенный из Гелиополя, находится на Пьяцца ди Монте-Читорио. Он представляет собой 22‐х метровый обелиск, увенчанный бронзовым глобусом. Оставшееся от пространного посвящения выложено бронзовыми буквами на мраморной мостовой, в наши дни скрытой под наслоениями других, более поздних построек, однако некоторые ее части извлекли во время раскопок, и особого внимания заслуживает то, что найденные буквы были буквами из греческого алфавита.

47

Римские горизонтальные солнечные часы с плоским циферблатом, датируемые приблизительно I в. до н. э. Найдены в храме Юпитера в городе Аквилее. Юг расположен в направлении верхней части рисунка. Углубление предназначено для установки гномона. По краю окружности, диаметр которой составляет примерно 66 сантиметров, написаны имена восьми ветров. Подписаны именем изготовителя – Марка Антистия Евпора. Несмотря на то что такие часы были проще в изготовлении, чем конические, они дошли до нас в гораздо меньшем количестве, поскольку плоские плиты часто повторно использовали в других целях.

Не во всех солнечных часах можно с первого взгляда усмотреть точное соответствие задачам геометрии небесной сферы, но почти все они в итоге имели такой характер – даже солнечные часы в форме окорока с гномоном в виде свинячьего хвостика (ил. 48). Изучение искусства перспективной проекции, необходимого для всех типов солнечных часов, должно было обеспечить интеллектуальными дивидендами не только гномонику, но и всю геометрию в целом, а также, вероятно, конструирование первой плоской астролябии. В этой связи мы опять должны упомянуть Гиппарха, а также Башню Ветров, которая предназначалась главным образом для обслуживания водяных и солнечных часов, сделанных в виде астролябии. Ранняя история технических приемов воспроизведения небесной сферы на плоской поверхности содержит много неясностей, но Витрувий снова дает нам небольшую подсказку. То, что он называет своей аналеммой, представляло собой предназначенную для этих целей геометрическую конструкцию, не являющуюся солнечными часами в строгом смысле этого слова, но сыгравшую роль посредника в их изготовлении. (Он не дает точного объяснения того, как она использовалась, хотя несложно восполнить отсутствующее объяснение.) Происхождение данной конкретной аналеммы неизвестно, однако если поставить целью найти ее изобретателей, то наиболее вероятными кандидатами были бы Аристарх и Гиппарх. Впоследствии аналемма всячески использовалась для решения множества математических и астрономических задач. Например, существует предположение, что в I в. н. э. Герон Александрийский прямо или косвенно использовал ее при разработке метода нахождения кратчайшего расстояния между двумя городами посредством наблюдения лунного затмения из двух различных мест. Нашим главным источником по аналемматическим графическим методам является Птолемей, живший столетием позже, однако их происхождение определенно относится к более раннему периоду, в который жил Герон. Много позже, уже в мусульманском мире, она применялась для обоснования методов определения направления, указывающего на Мекку.

48

Портативные римские солнечные часы, найденные в Помпеях, а следовательно, изготовленные не позже извержения Везувия в 79 г. н. э. Сделаны из посеребренной бронзы в виде свиного окорока, в котором хвост выполняет функцию гномона. Подвесив часы в свободном состоянии, нужно было поворачивать их до тех пор, пока тень от верхушки гномона не достигнет вертикальной линии, соответствующей определенной дате. Каждая вертикаль обозначалась сокращенным названием месяца и соответствовала определенному положению Солнца на эклиптике. Каждая из поперечных линий, пересекающих