Четвертая книга посвящена теории Луны и затмениям.
Наконец, пятая и шестая книги посвящены теории движения планет.
Первая глава первой книги излагает общие соображения о форме вселенной и ее тел.
«Вселенная, — говорит Коперник, — имеет форму шарообразную, ибо шар из всех геометрических тел есть наисовершеннейшее, не нуждающееся в опоре; шар заключает наибольший объем, и по этой причине главнейшие тела, каковы Солнце, Луна и звезды, также имеют форму шарообразную. И капли воды и других жидкостей стараются принять форму шара, стремясь ограничивать самих себя. Поэтому не может быть сомнения в том, что шаровидная форма присуща и небесным телам».
Эти рассуждения Коперника построены на умозрительных спекуляциях, которые характерны для философии древних и от которых не освободилось еще возрождавшееся естествознание XVI–XVII веков. Подобные рассуждения мы позднее встретим у Кеплера и других великих ученых его эпохи. Но выводы Коперника оказываются справедливыми по отношению к Солнцу, Луне, планетам и звездам.
Затем автор переходит к изложению доказательств шаровидности Земли. Доказательства Коперника не отличаются от тех, которые теперь приводятся в учебниках географии и астрономии.
Так, например, Коперник указывает, что предмет, невидимый с палубы корабля, становится видимым с его мачты; светильник, повешенный на вершине корабельной мачты, по мере удаления от берегов постепенно как бы снижается к поверхности моря и, наконец, делается окончательно невидимым. Заметим, что подобные доказательства находим мы и у Птолемея в его «Альмагесте».
В главе второй первой книги Коперник доказывает, что Земля вместе с водою составляет один шар; он подчеркивает, что новейшие географические открытия (открытие Америки и островов, найденных португальскими и испанскими мореплавателями) доказывают существование антиподов. Вода и суша, — говорит Коперник, — «составляют шар, ибо тень, отбрасываемая Землею во время лунных затмений, — круглая». Поэтому, — заключает Коперник, — «Земля не есть плоскость, как полагали Эмпедокл и Анаксимен, не имеет формы барабана, как полагал Левкипп, или же форму таза, как думал Гераклит, или же вообще — вогнутой формы, как полагал Демокрит; Земля также не имеет формы цилиндрической, как думал Анаксимандр, не покоится в нижней своей части на бесконечном числе толстых корней, как думал Ксенофан, но есть совершенно круглое тело».
Мы видим, что Коперник весьма решительно отбрасывает при обсуждении формы Земли мнения нескольких выдающихся древних философов и естествоиспытателей и останавливается (после ряда доказательств) на шарообразной форме, принятой, впрочем, Аристотелем и Птолемеем. Он тщательно рассеивает при этом мрак, напущенный христианскими «отцами» и «учителями» церкви в вопросе об антиподах.
После доказательства шаровидности Земли Коперник переходит к рассмотрению движения небесных тел. Мы уже говорили в предыдущей главе, что законы движения тел, на которых базируется современная механика, в эпоху Коперника еще не были открыты. Поэтому нет ничего удивительного, что Коперник принял за исходную точку своих рассуждений основной принцип Птолемея, формулированный им в самом начале его «Альмагеста»: «все, по природе своей переходящее, имеет отличительным признаком движение прямолинейное, все же вечное и непреходящее — движение круговое».
Вот что пишет Коперник: «Все эти движения должны происходить по окружностям, не имеющим ни начала, ни конца. Вся вселенная кажется нам вращающейся с востока на запад, исключая Земли. Движение это есть мерило всякого движения и служит для измерения времени по суткам. Но мы замечаем еще и обратные движения, т. е. с запада на восток Солнца, Луны и пяти планет: Солнце и Луна движутся то скорее, то медленнее. Планеты же кажутся нам то движущимися прямо, то стоящими неподвижно, то движущимися обратно. Но тем не менее нужно допускать, что движения эти совершаются или по кругу, или по различным кругам, потому что неравенство это не могло бы подлежать известным законам, не могло бы совершаться периодически, если бы движение не совершалось по кругам. Не может быть, чтобы простое небесное тело двигалось неравномерно по одной орбите[10]. Последнее может случиться лишь благодаря непостоянству движущей силы или особенным свойствам движущегося тела, или же неоднородности частей его. Но так как разуму нашему противно такое допущение, недостойное совершенства создания, то остается предположить, что равномерное движение только кажется нам неравномерным, — или по причине разного положения полюсов кругов, по которым вращаются эти тела, или же оттого, что Земля не находится в центре этих кругов, — и потому, вследствие известного оптического закона, более отдаленные части круга земному наблюдателю кажутся меньшими, а потому и пространства, в сущности равные, кажутся нам пройденными в неравные времена».
Приведенные нами соображения Коперника, естественно, приводят его к вопросу, не имеет ли сама Земля кругового движения. «Земля есть шар, — говорит Коперник, — но не следует ли отсюда и движение ее? Какое место занимает Земля в пространстве? Вот что должно уяснить, дабы дать себе отчет об ее движении. Почти все писатели согласны между собою в том, что Земля неподвижна; противное мнение им кажется даже смешным.
Но если всмотреться внимательнее, то вопрос этот вовсе нельзя считать решенным и им отнюдь нельзя пренебрегать».
Далее Коперник доказывает, что движение Земли, не замечаемое нами, может объяснить кажущиеся движения небесных тел:
«Замечаемая нами перемена положения предмета происходит или вследствие его движения, или же вследствие относительного их движения; если движения обоих равны, то перемещение бывает незаметно. Мы наблюдаем небо над Землею: если последняя имеет движение, то небо покажется нам движущимся в обратную сторону. Весь небесный свод имеет движение с востока на запад; если вообразим небесный свод в покое, а дадим Земле движение обратное, т. е. с запада на восток, то получим одни и те же явления. Так как небо есть содержащее, а Земля — содержимое, то не видно причины, почему не приписать лучше движения содержимому, нежели содержащему».
В следующей главе той же первой книги Коперник рассматривает вопрос о бесконечности вселенной. Этот вопрос, как мы сейчас увидим, также связан для Коперника с вопросом о движении Земли. Коперник желает доказать, что небесная сфера имеет бесконечно большие размеры по сравнению с нашей Землей. Это доказывается следующими соображениями: на поверхности Земли повсеместно горизонт делит небесный свод на две равные части. Отсюда можно заключить, — говорит Коперник, — что Земля есть точка по сравнению с небесным сводом и что эта точка может находиться «недалеко» от его «центра»
Обратим внимание на то, что для Птолемея тот факт, что горизонт разделяет небесный свод на равные части, служил одним из средств для доказательства неподвижности Земли. Коперник, таким образом, опровергает доказательство Птолемея.
Вышеуказанный факт, по его мнению, находит себе полное объяснение в малости самой Земли и ее орбиты по сравнению с вселенной. Замечательно и то, что аргументация Коперника чрезвычайно близка к рассуждениям Аристарха Самосского, защищавшего гелиоцентрическую систему в древности. Читатель, может быть, обратил внимание на то, что даже слова, которыми пользуется Коперник, совпадают со словами Аристарха (сравнение Земли с точкой).
Итак, Коперник считает, что звездная сфера «бесконечна» по сравнению с размерами Земли и ее орбиты.
Это служит для Коперника новым аргументом в пользу движения Земли: «Если справедливо, что небесная сфера бесконечна, то как понимать, что она совершает свой оборот в 24 часа? Не естественнее ли предполагать, что движение это принадлежит Земле и только ей одной? Иначе, если бы она вращалась вместе с небесной сферой, но несколько медленнее, чем последняя (по причине меньшего объема Земли), то мы не замечали бы ни малейшего изменения в положении светил на небесном своде: солнце и звезды относительно наблюдателя казались бы постоянно на одном и том же угловом расстоянии от меридиана. Поэтому естественно предполагать, что Земля обращается вокруг своей оси, а что небесная сфера неподвижна».
10
Теперь, после открытия Кеплером законов движения планет, мы знаем, что всякая планета скорее движется тогда, когда она находится вблизи Солнца, и медленнее, когда удалится от него.