Космические исследования Аристарха

Остров Самос, подаривший человечеству Пифагора, стал родиной и другого великого греческого мыслителя Аристарха (310-250 гг. до н. э.). К сожалению, труды Аристарха Самосского до нас не дошли, кроме одного трактата «О размерах и взаимных расстояниях Солнца и Луны». Но этот трактат содержит важную идею, заставившую Аристарха впервые высказать гипотезу об обращении Земли вокруг Солнца. Рассуждения его достаточно просты.

В тот момент, когда Луна бывает видна с Земли в форме полукруга, то есть в первой или последней четверти, Земля Е, Луна М и Солнце S образуют вершины прямоугольного треугольника. Если в этот момент измерить угол МES, то, пользуясь теоремой синусов, можно найти отношение сторон ES и ЕМ. Ту же задачу легко решить и приближенно, построив на чертеже треугольник, подобный треугольнику ЕМS.

По измерениям Аристарха угол MSE равен 3 градусам. На самом деле он в 18 раз меньше и близок к 10 минутам дуги. Ошибка Аристарха вполне простительна - ведь определить точно момент первой или последней четверти весьма трудно. Да и угломерные инструменты, с которыми работал Аристарх, были грубы и несовершенны. Однако выводы из своих ошибочных измерений Аристарх сделал правильные.

По его подсчетам Солнце отстоит от Земли в 20 раз дальше, чем Луна (на самом деле в 400 раз). Считая, что Луна по диаметру втрое меньше Земли, и зная благодаря Эратосфену размеры последней, Аристарх нашел, что по объему Солнце превосходит Землю не менее чем в 200 - 300 раз. Но отсюда следовало, что скорее всего Земля обращается вокруг Солнца, а не наоборот.

Аристарху хорошо было известно главное возражение его оппонентов: если бы Земля обращалась вокруг Солнца, то звезды должны были бы описывать на небе маленькие эллипсы - «отражение» земной орбиты. На это Аристарх резонно возражал, что такие кажущиеся или, как теперь мы их называем, параллактические смещения звезд неуловимо малы, так как звезды настолько удалены от Солнца и Земли, что с их расстояния земная орбита выглядит точкой.

Об этой гениальной догадке Аристарха мы знаем по сочинению Архимеда. В одном из трудов Архимеда, именуемом «Псаммит» (т.е. «Исчисление песчинок»), ставится грандиозная задача: считая Вселенную шаром, ограниченным сферой неподвижных звезд, подсчитать, сколько песчинок сможет вместить в себя Вселенная?

Система счисления была тогда плохо разработана, и Архимеду пришлось немало потрудиться, чтобы решить поставленную им задачу. По мнению Архимеда Вселенная имеет гораздо меньшие размеры, чем считал Аристарх. Произвольно принимая, что диаметр Солнца в тысячу раз меньше окружности неподвижных звезд, Архимед подсчитал, что в такой Вселенной разместится 10⁶³ песчинок.

Для нас этот наивный результат важен, как первая в истории человечества попытка вычислить размеры Вселенной. Но вот что пишет Архимед об Аристархе Самосском в «Псаммите»: «Он полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют свои места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре, и что центр сферы неподвижных звезд совпадает с центром Солнца, а размер этой сферы таков, что окружность, описываемая по его предположению Землей, находится к расстоянию неподвижных звезд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности».

Если к этому добавить, что Аристарх принимал гипотезу о суточном вращении Земли, а Солнце считал одной из звезд, то мы только можем склонить головы перед его гением, намного опередившим свою эпоху.

Неудивительно, что идеи Аристарха не нашли сочувствия у современников. Один из его противников стоик Клеанф обвинил Аристарха в безбожии за то, что тот посмел сдвинуть с места «Очаг Вселенной», и Аристарх с большим трудом избежал общественного суда и расправы. После Гиппарха (II в. до н. э.) уже нигде не встречается упоминание о первой гелиоцентрической системе мира. Имя Аристарха многие века оставалось совершенно забытым, и лишь на заре эпохи Возрождения в 1498г. в Венеции был издан латинский перевод его единственно уцелевшего трактата. Кратко упоминает об Аристархе и великий Коперник, давший новую жизнь его гениальным идеям.