Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

линий в солнечных часах с плоским циферблатом посредством использования конструкции, известной как аналемма.) Похоже, Гиппарх часто решал аналогичные задачи арифметически, что, вне всякого сомнения, было подробно представлено в вавилонских технических приемах. Альтернативный геометрический метод предполагал использование трехмерной небесной сферы с соответствующими большими кругами, которые нужно было проецировать на плоскость аналогично тому, как земная поверхность проецируется на географическую карту. Не вызывает сомнений, что Гиппарх с успехом применял и эту методику, используя различные типы проекций.

53

Эта диаграмма иллюстрирует общий принцип действия плоской астролябии. S 1 и S 2  – два положения Солнца при его движении вокруг полюсов (один из них обозначен на диаграмме центральной точкой N). Представлены также соответствующие положения эклиптики – линии годового движения Солнца (e 1 и e 2 ) – и звезд. Помечено перемещение только одной звезды. Можно было бы показать и более широкий круг звезд, включая расположенные вблизи Северного полюса мира, но обычно звездная карта изготавливалась таким образом, чтобы охватить только эклиптику, поскольку для наблюдателей, находящихся в Северном полушарии, эта зона включала большинство наиболее ярких звезд. Изображенное движение, соответствующее смещению на угол A, отражает изменения, произошедшие примерно за два часа. Меридиан и местный горизонт, обозначенные на диаграмме двойными линиями, не участвуют в движении Солнца и звезд. Солнце, очевидно, приходит в точку S 1 спустя примерно полчаса после восхода. Расположение круговой дуги, отображающей горизонт, зависело от географической широты, для которой изготавливалась астролябия. Чтобы получить более подробное представление об этом инструменте, см. ил. 65–68.

Один из способов такого проецирования, который мы называем «стереографическим», был особенно важен в силу влияния, оказанного им на конструирование астрономических инструментов, включая используемые нами по сей день. Он позволял изготавливать звездные карты на плоской поверхности. Он также давал возможность наносить на карту линии, обозначающие местный горизонт, линию меридиана и многие другие координатные линии, установленные в соответствии с местоположением наблюдателя. В инструменте, известном как плоская (или планисферная) астролябия, одна из таких карт накладывается на другую; верхняя карта традиционно изготавливалась на металлической пластине с прорезями, так что сквозь нее можно было разглядеть вторую, нижнюю пластину. Короткая ось в центре (соответствующая полюсу) позволяла вращать звездную карту, имитируя суточное вращение неба относительно местного горизонта и меридиана. Простейший набор основных линий этого важнейшего инструмента изображен на ил. 53. На нем представлена небольшая часть суточного движения Солнца. На звездной карте Солнце располагается в какой-то точке эклиптики. Предположим, что его положение не меняется с течением суток, хотя, конечно, это не совсем так. Поскольку звездную карту можно вращать вокруг центральной оси инструмента, обозначающей полюс, угол, образуемый на инструменте между двумя положениями Солнца (на рисунке он обозначен буквой A), будет таким же, как угол суточного вращения неба в целом и Солнца в частности. Величина угла может быть измерена с помощью шкалы на ободке инструмента, размеченной в градусах, либо в часах. (Полный круг, очевидно, должен был содержать 24 часа, хотя, на практике, часовое деление часто помечалось буквами алфавита, а не числами.)

Астролябия продолжала совершенствоваться в течение двух тысячелетий, и потребовалось бы написать большой трактат для разъяснения всех возможных вариантов ее применения. В конце этой главы приводятся некоторые дополнительные сведения из ее истории. Вполне вероятно, что ее изобретением мы обязаны Гиппарху; в данном случае наш источник – византийский астроном Синезий, хотя он оставил это свидетельство спустя более чем пятьсот лет. Птолемей, безусловно, был хорошо знаком с теорией стереографической проекции, и, если верить Синезию, то можно задаться вопросом о том, каким образом Гиппарх сумел справиться с невероятно сложной задачей по синхронному расчету столь большого количества звездных восходов и заходов, как это было изложено в его многочисленных сочинениях, включая единственную дошедшую до нас работу «Комментарий к „Феноменам“ Арата и Евдокса».

Арат, будучи последователем Евдокса, написал поэму «Феномены»; математик Аттал, уроженец Родоса, написал комментарий к ней, а вскоре после этого Гиппарх последовал его примеру. Это не было началом новой традиции: вавилонский текст, датируемый примерно VII в. до н. э., в котором перечисляется двадцать совокупностей одновременно кульминирующих звезд, является наглядным свидетельством того, что подобные вопросы уже долгое время привлекали внимание людей. В отличие от предшественников Гиппарх составил список точек (градусов) на эклиптике, кульминировавших одновременно со звездами. (Назовем эти величины медиациями звезд.) Изначально казавшееся, возможно, бесцельным упражнением на деле стало средством для довольно точного определения времени проведения ночных наблюдений. Это значительно облегчило работу самому Гиппарху и, по всей видимости, он извлек немало пользы из инструмента, сделанного по типу астролябии, с помощью которого легче производить необходимые вычисления. Нам совершенно точно известно: у него был трехмерный глобус с изображениями созвездий. Высказывалось предположение, что глобус Фарнезе (ил. 54 и 55), вероятно, скопированный с греческого оригинала II в. до н. э., мог быть изготовлен на основе установленных Гиппархом звездных положений. Он, вполне возможно, имеет отдаленное отношение к каталогу Гиппарха и изготавливался через посредство других, промежуточных каталогов, к настоящему времени уже утраченных. И все же можно заметить немало существенных расхождений между положениями звезд на глобусе Фарнезе и тем, как они представлены в сочинении Гиппарха «Комментарий к Арату», так что вряд ли между ними существует прямая связь.

54

Атлант Фарнезе (см. также ил. 55)

55

Рельефное изображение небесного глобуса Атланта Фарнезе в исполнении Джованни Баттисты Пассери (1750). Астроном Франческо Бьянкини произвел тщательное исследование этого глобуса в 1690‐х гг. В греческой мифологии Атлант был осужден Зевсом на то, чтобы вечно держать небо на своих плечах или «подпирать колонны Вселенной». Эта мраморная скульптура получила свое название в начале XVI в., после того как ее приобрел кардинал Алессандро Фарнезе. Впоследствии он выставил ее во дворце Фарнезе в Риме (в настоящее время – Национальный археологический музей в Неаполе). Как полагают историки искусства, эта статуя является римской копией, сделанной во II в. н. э. с греческого оригинала, датируемого, вероятно, II в. до н. э. Знаменитый глобус (около 65 сантиметров в диаметре) представляет собой наиболее раннее из всех известных на настоящий момент изображений подобного типа. Не следует сразу же отвергать идею о высокой точности копирования, и вместе с тем мы не можем быть абсолютно уверены в том, что эта копия верна. На глобусе отмечены зодиак, экватор, а также северный и южный полярные круги. Последняя пара кругов позволяет нам узнать, какие области звездного неба можно было наблюдать постоянно, а какие вовсе не видны с места изготовления глобуса, и таким образом определиться с широтой. К сожалению, нельзя исключать информацию о диапазоне наблюдений, полученную из косвенных источников. Время изготовления, в принципе, может быть определено по положению точек равноденствия (пересечениям эклиптики и экватора) относительно звезд – точек, которые смещаются со временем в результате прецессии. К сожалению, исходя из изображения созвездий, можно дать только грубую оценку предполагаемого положения звезд. Северные полярные области повреждены, поэтому созвездия Малая Медведица и Большая Медведица отсутствуют, но сорок два других созвездия – в полной исправности. Как это обычно и делается на глобусе, созвездия изображены не так, как они наблюдаются с Земли, а как будто бы на них смотрят «снаружи», это вполне логично. Представляется вполне