Кимелев Ю.А.

Астрономическое и физическое знание в XIII - XIV веках

Ист.: http://u-pereslavl.botik.ru/~thomas/epocha/astronomia.htm, 2001.

XIII век явился заметной вехой в истории всей европейской науки и особенно астрономии. Античная астрономия писалась по-гречески, поэтому перевод основных астрономических трактатов с греческого и арабского означал по сути дела создание латинского астрономического знания. В XII в. Европа уже имела латинские переводы "Синтаксиса" Птолемея, произведений Евклида, Аристотеля, Архимеда, астрономические таблицы аль-Хорезми и работы арабских астрономов — аль-Баттани и Тахиб Ибп Корры. В начале XIII в. к этим переводам добавились переводы произведений Александра Афро-дизийского и Прокла. В 1217 г. Михаил Скотт переводит "Книгу по астрономии" аль-Битруи, а также комментарии Ибн Рушда к аристотелевским трактатам "Физика" и "О небе", а в 1271 г. Вильем из Мербека переводит комментарий Симпликия к аристотелевскому трактату "О небе". Именно эти переводы и легли в основу развития европейской астрономии.

Благодаря переводам Михаила Скотта и Вильема из Мербека европейская наука унаследовала астрономию в том виде, в каком она закончила свое развитие в эпоху поздней античности, вкупе с комментариями Прокла, Симпликия, аль-Битруи и Ибн Рушда. Эти комментарии не только ничего не дали для решения ее базисного противоречия, по еще и усилили его, доведя до апории.

Напомним, что развитие античной астрономии привело к созданию астрономической системы Птолемея, которая резко противоречила принципам аристотелевской физики. Это противоречие между системой гомоцентрических сфер Аристотеля, физически обоснованной и потому общепринятой в качестве базисной картины мира, И эпициклически-эксцентрической системой Птолемея. Невозможность решить проблемы наблюдательной астрономии не нарушая принципы аристотелевской физики выявила противоречие между физикой и астрономией и привела последующих комментаторов к следующим выводам относительно статуса астрономического знания. Прокл, а за ним Симпликий выдвинули "фикционалист-скую" интерпретацию астрономии Птолемея, согласно которой (интерпретации) единственно истинной астрономической теорией является физически обоснованная теория гомоцентрических сфер Аристотеля. Эпициклически-эксцентрическая система мира Птолемея, нарушающая последовательное проведение геоцентрического принципа, признавалась фикцией, удобной для описания наблюдаемых движений светил и разного рода предсказаний.

Эта интерпретация была повторена арабскими и еврейскими учеными и философами — аль-Битруи, Ибн Рушдом, Маймонидом и в такой форме появилась в XIII в. на латинском Западе. Здесь этой проблемой занимался Фома Аквинский, в трудах которого это базисное противоречие античной астрономии получило предельное заострение. Фома Аквинский признавал систему гомоцентрических сфер Аристотеля единственно истинной, поскольку она согласовалась с физическими принципами. Эпициклически-эксцентрическую астрономию он считал полезной для предсказания явлений, однако подчеркивал, что из этого еще не следовала ее истинность. Здесь Фома следовал за Ибн Рушдом, заявляя, что истинные следования не гарантируют истинности гипотез. В "Сумме теологии" он писал: "Астрологический аргумент относительно эксцентрических и эпициклических движений выдвигается на том основании, что с их помощью можно спасти видимые явления движения небесных тел. Но этот аргумент не является полностью убедительным, поскольку спасение возможно и с помощью иных оснований" [Thomas Aquinas. Summa theologiae. P. 1895. P. 224. PP, Q XXXII, Art. 1, ad, 2.]. Фома не только не исключал возможность других гипотез, но и допускал их появление в будущем, в процессе развития астрономического знания. И в комментарии к аристотелевскому трактату "О небе" он утверждал, что гипотезы, принятые астрономами, не являются необходимо истинными. Хотя явления и объясняются через принятие этих гипотез, тем не менее нельзя сказать, что эти гипотезы истинны. Небесные явления, возможно, могут быть объяснены посредством еще неизвестных гипотез. Здесь же Фома в сжатом виде изложил историю астрономии и показал, что Птолемей хотя и дал убедительное толкование порядка следования планет, но на вопрос существования аномалий он не дал удовлетворительного ответа, поскольку все попытки их объяснения означали отклонение от аристотелевских принципов. "Спасение явлений" воспринимается Фомой как опасный противопринцип. Он дает понять, что попытки математической астрономии, возможно, полностью несостоятельны. В такой оценке он еще резче чем Прокл разводит физическую и математическую астрономии, ставя под вопрос саму возможность познания на основе математического рассуждения.

В результате расчленение физической и математической астрономии, осуществленное Проклом и Симпликием, приобретает в средневековье дисциплинарное разделение. С этого времени обучение астрономии осуществляется на факультете свободных искусств или медицинском, теория же гомоцентрических сфер рассматривается на теологических факультетах в рамках аристотелевской метафизики.

Благодаря Фоме аристотелевское учение приобрело в области наук о природе статус догматического авторитета. Христианизированные физико-космологические воззрения Аристотеля получили нормативное значение. Это означало, что в области наук о природе христианское мировоззрение наконец-то получило свою собственную, освященную авторитетом церкви, картину мира. С этого времени все вырабатываемое новое естественнонаучное знание, а также реактуализация старых теорий получают свой критерий истинности и своего верховного судью — соответствие или несоответствие Аристотелю.

Проблема онтологического статуса эпициклов и экс-центров широко обсуждалась в Парижском университете и в XIV в. Жан Буридан (1295—1358) отрицал их реальное существование и рассматривал лишь как удобные фикции на основе того, что круговое движение небесных тел должно обязательно осуществляться вокруг какого-то тела. Математическая точка не может быть центром движения. Поэтому эпициклы и эксцентры просто невозможны. Удобными фикциями, не имеющими отношения к реальности, считали эксцентры и эпициклы Ричард Уолингфорд (1292—1336) и Генри Гессвнский (1325—1397). Эта точка зрения была общепринятой не только в Париже и Оксфорде, но и во всей астрономии того времени.

Дисциплинарное расчленение астрономии, осуществленное Фомой Аквинским, привело к тому, что математическая астрономия стала существовать и развиваться более-менее автономно от физической, причем преимущественно под влиянием практических нужд. Уже в XIII в. началась деятельность по составлению астрономических таблиц и звездных календарей. Предпринимались также попытки написания самостоятельных трактатов, но они не отличались оригинальностью. Наиболее известным среди них был трактат Сакробоско "О сфере" (между 1244—1256), использовавшийся во всех университетских курсах по астрономии еще и в XIV— XV вв. Этот трактат состоит из четырех частей. В первой части рассматриваются понятия сферы, ее центра, оси, полюса мира, определяются количество сфер мироздания и присущие им движения, приводятся доказательства сферичности мира и повествуется о пяти аристотелевских элементах, из которых состоит мир. Во второй части рассматриваются те круговые движения, которые присущи девяти сферам. В третьей обсуждаются восходы и заходы, неодинаковая продолжительность дня и другие явления, связанные с движением Солнца. Четвертая часть посвящена рассмотрению механизма движения планет (каждая планета, исключая Солпце, движется по деференту и эпициклу), дается понятие экванта, исследуются причины затмений. Этот трактат был элементарной работой, описывавшей простейшие астрономические явления. Оя был элементарным пересказом античной астрономии, почти полностью лишенным математического аппарага александрийской математической астрономии. Более того, Сакробоско излагал систему мира (который он называл "машиной"), ссылаясь на Птолемея, однако воспроизводил систему девяти сфер, куда более примитивную, но ставшую общераспространенной в Евуппе.

Приблизительно в то же время, что и Сакробоско, Роберт Гроссетест в Оксфорде написал одноименный трактат "О сфере". Так же как и Сакробоско, Гроссетест называл мир "машиной". Его "машина мира" состояла из обычного набора концентрических колец, вращающихся вокруг стационарной Земли. Твердая Земля окружена водой, воздухом и огнем. Затем идут сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и неподвижных звезд, последняя называется также небесной твердью. Все окружает девятая сфера — перводвигатель. Гроссетест описывал зодиак и другие астрономические явления, такие, как восходы и заходы небесных светил, рассматривал равномерное движение планет и сферы неподвижных звезд, явление прецессии, затмений Луны и Солнца.

Сравнение работ Сакробоско и Гроссетеста, проделанное Г. Небельсиком, свидетельствует о том, что Сакробоско глубже и ближе к Птолемею излагает проблемы астрономии, чем Гроссетест. Именно поэтому работа Гроссетеста осталась в тени трактата Сакробоско.

Вторым по известности и распространенности в астрономической практике после трактата Сакробоско был анонимный трактат "Теории планет" (1300 г.), предположительно написанный Герардом Кремонским. В нем содержится восемь глав: 1) теория движения Солнца; 2) теория различных движений Луны; 3) теория движения головы Дракона; 4) теория движений трех верхних планет; 5) теория движений Венеры и Меркурия; 6) попятные движения планет; 7) широтные характеристики планет; 8) определепие характеристик планет. В университетских астрономических курсах этот трактат изучался после работы Сакробоско и сопровождался таблицами и трактатами, посвященными астрономическим инструментам. В "Теории планет" несколько шире, чем в трактате "О сфере", разбирается механизм планетарных движений, но и он лишен строгой математической формы изложения и просто популярно повторяет основные положения "Синтаксиса" Птолемея.

Большое значение для восстановления знания античной астрономии имело создание "Альфонсовых таблиц", составленных в течение третьей четверти XIII в. как часть широкой научной и литературной программы, выдвинутой Альфонсом Х Кастильским. Из Испании они попали в Париж, где им в 1327 г. была придана новая форма Иоанном Саксонским, и ужо в лтой форме они получили широкое распространение на латинском Западе. С середины XIII в. в Европе активизируется наблюдательная астрономическая практика. Она подчинена, главным образом, целям составления таблиц для вычисления дат церковных праздников. До середины XIII в. в систематичности и точности наблюдений первенствовали арабы, но с середины XIII в. лидерство перешло к латинским астрономам. С этого времени астрономия европейского Запада развивается па с коей собственной основе. Широкое распространение получают различные астрономические инструменты, прежде всего астролябия и квадрант, создаются небесные карты и глобусы. Во второй половине XIV столетия выходит в свет "Трактат по астролябии" Джефри Чосера.

Расширение практики астрономических наблюдений и неудовлетворительность астрономических таблиц привели к необходимости проведения календарной реформы. Идея реформы принадлежит Роберту Гроссетесту и Роджеру Бэкону. Папа Климент VI приказал астрономам Жану де Муру и Фирмину де Беллевалю составить на ату тему доклад, который они и подготовили для пего в 1345 г. Другой доклад был составлен кардиналом Пьером д'Элли для Копстанцского собора в 1414— 1418 гг.

Однако несмотря на громадный скачок, который сделала европейская астрономия в XIII—XIV вв., ее достижений было недостаточно для осуществления такого дела, как календарная реформа. Во-первых, слишком мала была эмпирическая база астрономии. Все существовавшие астрономические таблицы были полны ошибок и плохо пригодны для практической деятельности. Например, лунные затмения 1450—1460 гг. наступали часом позднее, чем должны были происходить согласно Аль-фонсипским таблицам. Марс находился от звезды, с которой должен был совпадать, на расстоянии 2 градусов и т. д. Необходимо было создать новые таблицы, описать изменившуюся картину неба. Дело в том, что центр работы астрономов переместился из Александрии в Центральную и Северную Европу. А в результате получилось, что картина движения небесных светил, часы их восхода и захода не совпадали с наблюдаемыми Птолемеем. Поэтому уточнение таблиц потребовало новых систематических наблюдений.

Во-вторых, была еще и такая трудность, что среди многочисленных существовавших в то время переводов "Синтаксиса" не было ни одного достоверного. Поэтому следовало обратиться к оригинальному тексту, в котором были собраны и обработаны все астрономические знания древнего мира. Нужно было осуществить научный и филологический анализ текста, сличить рукописи, исправить ошибки переписчиков и комментаторов, сделать грамотный перевод. Все это стало возможным не ранее конца XV — начала XVI в., поскольку лишь к атому периоду был накоплен достаточный опыт в критическом изучении и издании античной классики.

В-третьих, проблема состояла не только в филологическом анализе "Синтаксиса": необходимо было еще понять его, что оказалось делом чрезвычайной сложности, поскольку в области математики Птолемей и его арабские комментаторы были далеко впереди европейских ученых. По свидетельству В. И. Вернадского, в XV в. в Европе еще не было развитой алгебры и тригонометрии, не говоря уже о более высоких разделах анализа. Математика того времени ограничивалась евклидовой геометрией и арифметическими задачами из области чисел и отдельными связанными с ними проблемами решений многоугольников. Кроме того, работа вовсе не была систематической: результаты одних терялись, другие вынуждены были начинать все сначала. Исключение составляли, пожалуй, только математики Мертоновекого колледжа (XIV в.). Джону Модиту (ум. 1310), Томасу Бредвардину (ум. 1349) и Ричарду Уоллингфорду удалось выйти на уровень, сравнимый с арабской математической ученостью.