Геоцентрическая система в древние времена имела следующие разновидности: а) система геоцентрическая в строгом смысле, согласно которой Земля находится неподвижно в центре вселенной, а Луна, Солнце и планеты обходят Землю в различные периоды, а все звездное небо совершает оборот в течение суток вокруг оси мира, проходящей через центр Земли; б) так называемая египетская система мира, по которой Меркурий и Венера являются спутниками Солнца, обращающимися вокруг него, тогда как Солнце вместе с этими спутниками, а также Луна и остальные планеты обращаются вокруг Земли; в) система геоцентрическая, но с допущением суточного вращения Земли вокруг оси, признающая иллюзией суточное обращение сферы неподвижных звезд; г) система Гераклида Понтийского, допускавшая не только вращение Земли вокруг оси, но и обращение Меркурия и Венеры вокруг Солнца, которое, в свою очередь, обращается вокруг Земли, как центра всей остальной вселенной.
IX. ПЕРВОЕ ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКОЕ УЧЕНИЕ
Первым из древних ученых, кто решительно отверг геоцентрическое мировоззрение р сделал окончательный переход к гелиоцентрической системе мира, был выдающийся астроном Аристарх Самосский (310–250 гг. до хр. эры), стоявший в тесной связи с Александрийской школой.
Как мы видели, уже Филолай и некоторые другие пифагорейцы сомневались в том, что Земля находится в центре вселенной. Они высказывали взгляд, что Земля в продолжение суток обращается вокруг центрального огня и что это движение порождает иллюзию — суточное движение небосвода, восход и закат светил. Когда центральный огонь был перенесен из центра неба в центр Земли, этим была предвосхищена одна из важнейших частей учения Коперника — суточное вращение обитаемого нами светила вокруг своей полярной оси. Что же касается другой, не менее важной части учения Коперника — движения Земли и остальных планет вокруг Солнца, — то исходной точкой для нее были наблюдения над Меркурием и Венерой. Эти наблюдения привели к учению Гераклида Понтийского об обращении этих небесных тел вокруг Солнца.
Развивая это учение, нетрудно было в конце концов притти к правильному, гелиоцентрическому представлению о системе мира. Для этого надо было только признать, что
Солнце находится в центре орбит и остальных планет и что Земля является одной из планет. Аристарх Самосский и был тем великим астрономом, который первым пришел к гелиоцентрической теории. По всей вероятности огромную роль в зарождении этой гениальной идеи сыграло его убеждение, что Солнце гораздо больше, чем Земля и Луна.
Мы не имеем подробных сведений о жизни Аристарха; из его трудов до нас дошли только отрывки весьма важного сочинения «О величине и расстояниях Солнца и Луны».
До Аристарха астрономы, развивая различные теории о строении вселенной, совершенно не обращали внимания на проблему взаимных расстояний небесных тел и их размеров. Мы не встречали до Аристарха ни одной научной попытки определить расстояния, отделяющие Солнце и Луну от земного шара. Аристарх же изобрел чрезвычайно остроумный способ, позволяющий при помощи простых геометрических данных определить отношения расстояний Солнца и Луны от Земли. Произведя много тщательных наблюдений, Аристарх вычислил, что Солнце отстоит от нас в 19 раз дальше, чем Луна (на самом деле, как выяснилось почти через два тысячелетия, Солнце дальше Луны от Земли приблизительно в 400 раз). Аристарх пришел к заключению, что Солнце должно быть больше Земли в 300 раз (на самом деле в 1 300 000 раз).
Теоретический путь, которым Аристарх старался решить задачу определения расстояний и размеров Солнца и Луны, был совершенно правилен и состоял в следующем. Когда освещена как раз половина лунного диска, солнечные лучи составляют прямой угол с направлением от Земли к Луне, так что центры Земли, Луны и Солнца находятся в вершинах прямоугольного треугольника, причем расстояние Луны от Земли образует катет, а расстояние Солнца от Земли — гипотенузу. Чтобы определить отношение катета к гипотенузе, т. е. отношение расстояния Солнце — Земля к расстоянию Луна — Земля, достаточно определить один угол (содержащийся между лучами зрения, идущими от глаза наблюдателя к центрам Луны и Солнца), поддающийся непосредственному измерению.