Лунатики

Любое ритмичное движение, даже птичий танец, можно представить себе вызванным часовым механизмом, в котором громадное число невидимых колесиков действуют совместно, чтобы произвести движение. С тех пор, как "равномерное круговое вращение" сделалось законом, управляющим небесами, задача астрономии была сведена к проектированию, пускай и на бумаге, такого мнимого часового механизма, который объяснял бы танцы планет как результат вращения абсолютно круглых, эфирных компонентов. В качестве компонентов Эвдокс применил сферы; Птолемей воспользовался колесами.

Вполне возможно, легче всего визуализировать вселенную Птолемея не как банальный часовой механизм, но как систему "Колес Обозрения" или "Чертовых колес", которые можно видеть в луна-парках – громадное, вертикально стоящее, медленно вращающееся колесо с сиденьями или небольшими кабинками, подвешенными к ободу. Давайте представим пассажира, безопасно привязанного ремнями к своему сидению в кабинке, после чего давайте представим, что механизм сошел с ума – кабина, вместо того, чтобы спокойно свисать с обода колеса обозрения, бешено крутится вокруг оси, на которой ее подвесили, в то самое время, как сама ось медленно вращается вместе с Колесом. Несчастный пассажир – или планета – описывает теперь в пространстве кривую, которая не является окружностью, тем не менее, она является результатом движений по окружности. Изменяя размер Колеса обозрения, длину балки, на которой подвешена кабина, и скорость этих двух вращений, можно получить удивительное количество кривых, например, тех, что показаны на рисунке – но вместе с тем, почкообразные кривые, гирлянды, овалы и даже прямые линии!

Если глядеть с Земли, которая находится в центре Колеса Обозрения, планета – пассажир в кабинке будет перемещаться по часовой стрелке до тех пор, пока не достигнет "точки остановки" S₁, после того она начнет пятиться назад против часовой стрелки до точки S₂, потом снова будет двигаться по часовой стрелке до S₃ и так далее

[56]. Обод Колеса Обозрения называется деферентом, а окружности, описываемые кабиной, называются эпициклами. Выбрав нужное соотношение между диаметрами эпицикла и деферента, а так же соответственные скорости для каждого элемента, стало возможным достичь хорошего приближения к наблюдаемым движениям планет в плане интересующих нас "остановок" и "попятного движения", а так же изменяющихся расстояний от Земли.

Но ведь это не единственные неправильности в планетарных движениях. Здесь имеется еще одно скандальное обстоятельство, связанное (как нам теперь известно) с фактом, что орбиты планет представляют собой не окружности, но эллипсы, то есть, в форме овала; они "выпучиваются". Чтобы покончить с этой аномалией, была привнесена другая штуковина, названная "движущимся эксцентриком": ступица Колеса Обозрения теперь уже не соотносится с Землей, она движется по небольшой окружности в окрестностях Земли; и вот таким-то образом образуется в известной степени эксцентрическая, то есть "разбухшая" орбита[57].

Яйцеобразная орбита Меркурия согласно Птолемею: Е = Земля, М = Меркурий

На представленном выше рисунке ступица Колеса Обозрения движется по часовой стрелке по малой окружности, от "А" до "В"; точка на ободе, к которой подвешена кабина, движется против часовой стрелки по яйцеобразной кривой от "а" к "b"; сама же кабина вращается вокруг результирующего эпицикла. Но этого еще недостаточно; в случае некоторых непокорных планет было установлено, что к первой кабине нужно подвесить другую кабину, которая движется по другому радиусу и с другой скоростью; а потом еще и третью, четвертую и пятую, пока пассажир в окончательной кабине не станет описывать траекторию, более или менее совпадающую с той, которую он должен был описывать.

С течением времени система Птолемея была усовершенствована, семь пассажиров: Солнце, Луна и пять планет нуждались в механизме, состоящем не менее, чем из тридцати пяти колес, чтобы перемещаться по небу; самое внешнее колесо, несшее на себе неподвижные звезды, доводило число колес до ровных сорока. Данная система была единственной, признаваемой академической наукой в дни Милтона – и он же представил ее карикатуру в знаменитом пассаже из "Потерянного Рая":

Любителям догадок, может быть,

Над ними Посмеяться возжелав,

Над жалким суемудрием мужей

Учёных, над бесплодною тщетой

Их мнений будущих, когда они

Исчислят звезды, создавать начнут

Модели умозрительных небес

И множество придумывать систем,

Одну другой сменяя, им стремясь

Правдоподобность мнимую придать,

Согласовав с движением светил;

Сплетеньем концентрических кругов

И эксцентрических — расчертят сферу

И, циклов, эпициклов навертев,

Орбиты уместят внутри орбит.[58]