Аристарх Самосский

Аристарх Самосский (около 310 — около 230 года до н. э.) — древнегреческий астроном, математик и философ, представитель александрийской школы. Впервые в истории европейской науки предложил гелиоцентрическую систему мира, согласно которой Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Его идеи опередили время почти на 1800 лет, не получив признания современников, и были возрождены лишь в эпоху Возрождения Николаем Коперником.

Биография

Сведения о жизни Аристарха Самосского крайне скудны. Он родился на острове Самос (Эгейское море) около 310 года до н. э. Учился в Александрии (Египет) у известного астронома и геометра Евклида или его последователей. Согласно свидетельствам античных авторов (Архимед, Плутарх, Клеомед), Аристарх был учеником Стратона Лампсакского, главы Ликея (школы Аристотеля). Известно, что он работал в Александрийской библиотеке — крупнейшем научном центре эллинистического мира.

Единственное сохранившееся сочинение Аристарха — трактат «О величинах и расстояниях Солнца и Луны». В нём он изложил геометрический метод определения расстояний до этих небесных тел и их размеров. Текст дошёл до нас в греческом оригинале и средневековых латинских переводах.

О других трудах Аристарха известно лишь по упоминаниям: он написал трактат «О размерах и расстояниях» (возможно, более раннюю версию), а также «О годе и его длительности». По свидетельству Архимеда, Аристарх составил «Гипотезы» — изложение гелиоцентрической системы. Дата смерти — около 230 года до н. э. (по разным оценкам, 230–228 гг. до н. э.).

Научные достижения

Гелиоцентрическая система мира

Главное открытие Аристарха — гипотеза о том, что Солнце, а не Земля, находится в центре Вселенной. Он утверждал:

• Земля вращается вокруг Солнца по круговой орбите.
• Земля также вращается вокруг своей оси, что объясняет смену дня и ночи.
• Неподвижные звёзды находятся на огромном расстоянии, поэтому их видимые положения почти не меняются при движении Земли (отсутствие параллакса).

Эта система радикально противоречила господствовавшей геоцентрической модели Аристотеля и Птолемея, где Земля считалась неподвижным центром. Современники (включая стоика Клеанфа) обвиняли Аристарха в «безбожии» за то, что он «сдвинул Землю с её места». По свидетельству Плутарха, Клеанф даже призывал привлечь Аристарха к суду за это.

Архимед в трактате «Псаммит» (Исчисление песчинок) пересказывает идеи Аристарха, называя их «гипотезой» и отмечая, что она позволяет объяснить видимые движения планет без сложных эпициклов. Однако ни Архимед, ни другие учёные античности не приняли гелиоцентризм — считалось, что он противоречит физике Аристотеля и здравому смыслу (отсутствие ощутимого ветра при движении Земли, невозможность падения тел вертикально вниз на движущейся Земле).

Измерение расстояний и размеров Солнца и Луны

В трактате «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» Аристарх предложил геометрический метод, основанный на наблюдениях лунных фаз. Он исходил из того, что:

• В момент первой или последней четверти Луны угол между направлениями на Солнце и Луну равен 87° (на самом деле — около 89,85°).
• Расстояние до Солнца во много раз больше расстояния до Луны.

Используя эту оценку, Аристарх вычислил:

• Отношение расстояния до Солнца к расстоянию до Луны — около 19:1 (реальное значение — 389:1). Ошибка связана с неточностью измерения угла (87° вместо 89,85°).
• Диаметр Солнца примерно в 19 раз больше диаметра Луны (реально — в 400 раз).
• Диаметр Земли в 2,5–3 раза больше диаметра Луны (реально — в 3,67 раза).

Несмотря на грубые ошибки, метод Аристарха был первым в истории научным способом оценки космических расстояний. Он показал, что Солнце значительно больше Земли, что косвенно подкрепляло его гелиоцентрическую гипотезу (логично, что меньшее тело вращается вокруг большего).

Календарь и хронология

Аристарх внёс вклад в астрономическую хронологию. Он определил продолжительность года в 365 дней и 1/4 дня (близко к современному значению 365,2422 дня). По некоторым свидетельствам, он предложил реформу календаря, но она не была принята.

Влияние и признание

Античность и Средневековье

Идеи Аристарха не получили распространения в античности. Гелиоцентризм отвергался как противоречащий физике Аристотеля и данным наблюдений (отсутствие параллакса звёзд). Система Птолемея (II век н. э.) стала доминирующей на 1400 лет.

Однако имя Аристарха сохранилось в трудах Архимеда, Плутарха, Клеомеда и других авторов. В Средние века арабские и европейские учёные знали о его работах, но не принимали гелиоцентризм. Лишь в XVI веке Николай Коперник, разрабатывая собственную гелиоцентрическую систему, ссылался на Аристарха как на предшественника (в рукописи «De revolutionibus»).

Возрождение и Новое время

После публикации работ Коперника (1543) интерес к Аристарху возродился. В 1647 году французский астроном Исмаэль Буйо (Буллиальд) опубликовал перевод и комментарий к трактату «О величинах и расстояниях». В XVIII–XIX веках его метод был признан важным шагом в развитии астрономии.

Современные историки науки считают Аристарха «древним Коперником». Его гелиоцентрическая гипотеза признаётся одним из величайших научных прозрений античности, опередившим время на 18 столетий.

Память

• Именем Аристарха назван кратер на Луне (диаметр 40 км, координаты 23,7° с. ш., 47,7° з. д.).
• Астероид 3999 Аристарх (открыт в 1988 году).
• В честь учёного названа премия Аристарха Самосского, присуждаемая за вклад в историю астрономии.
• В 2018 году в Греции (на острове Самос) установлен памятник Аристарху.

Критика и ограничения

Главной слабостью системы Аристарха было отсутствие наблюдаемого звёздного параллакса. Если бы Земля вращалась вокруг Солнца, то положения звёзд должны были бы смещаться в течение года. Аристарх объяснял это колоссальной удалённостью звёзд, но для античных учёных такое объяснение казалось надуманным. Кроме того, его модель предполагала круговые орбиты (как и у Коперника), что требовало введения дополнительных эпициклов для объяснения неравномерности движения планет.

Другой недостаток — физическая необоснованность: Аристарх не объяснял, почему тела на Земле не срываются с её поверхности при вращении, и не предлагал механизма, удерживающего планеты на орбитах. Эти вопросы были решены лишь в XVII веке в рамках механики Ньютона.

Источники

• Архимед. Псаммит (Исчисление песчинок) // Сочинения. — М.: Физматгиз, 1962.
• Плутарх. О лике, видимом на диске Луны // Сочинения. — М.: Наука, 1990.
• Клеомед. Учение о круговращении небесных тел // Античная астрономия. — М.: Наука, 1988.
• Heath T. L. Aristarchus of Samos: The Ancient Copernicus. — Oxford: Clarendon Press, 1913.
• Neugebauer O. A History of Ancient Mathematical Astronomy. — Berlin: Springer, 1975.
• Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Физматгиз, 1959.
• Рожанский И. Д. Античная наука. — М.: Наука, 1980.