О вращении небесных сфер: различия между версиями

'''«О вращении''' (или: '''вращениях''') '''небесных сфер»''' ({{lang-lat|De revolutionibus orbium coelestium}}) — главныйосновной труд астронома XVI века [[Николай Коперник|Николая Коперника]], опубликованный в [[1543 год в науке|1543 году]] в [[Нюрнберг]]е. Распространены также иные варианты перевода названия: «'''Об обращении''' (или: '''Об обращениях''') '''небесных сфер'''» (или: '''небесных кругов''').

В этой книге была впервые в христианской Европе была предложена [[Гелиоцентрическая система мира|гелиоцентрическая модель]] мира, по которой Солнце является центром Вселенной, а планеты движутся вокруг него. ГелиоцентрическаяСистема модельмира КоперникомКоперника предлагалась вместовзамен общепризнанной на тот момент [[Геоцентрическая система мира|геоцентрической модели]] [[Птолемей, Клавдий|Птолемея]], где центром мира была неподвижная Земля. Книга Коперника оказала огромное влияние на революционное развитие науки[[Революция в науке|научной революции]] в Европе новогоНового времени. На неё опирались учёныепродолжатели, развивавшие коперниковскую систему мира, — [[Джордано Бруно]], [[Галилей, Галилео|Галилей]], [[Кеплер, Иоганн|Кеплер]] и [[Ньютон, Исаак|Ньютон]].

В средневековой Европе считалось общепризнанной истиной считалось то, что Земля неподвижно находитсяразмещается в центре Вселенной, а Луна, Солнце и планеты совершают вокруг Земли движения нескольких типов (суточные, годовые и собственные). Для математического описания неравномерного движения планет [[Клавдий Птолемей]] предложил во II веке н. э. чрезвычайно сложную модель, которая давала практически приемлемую точность, однако многим казалась искусственной{{sfn |Веселовский И. Н., Белый Ю. А.|1974|с=73—74, 186—188, 298}}. В частности, протест вызывала умозрительная концепция [[эквант]]а, с помощью которой объяснялось неравномерное движение планеты по небосводу<ref name=SWERD>{{статья|автор=Swerdlow N. M.|заглавие=The Derivation and First Draft of Copernicus’s Planetary Theory: A Translation of the Commentariolus with Commentary|издание= Proceedings of the American Philosophical Society|год=1973|volume=117|pages=423—512}}</ref>.

Вопрос о том, кто из античных или средневековых учёных повлиял на формирование у Коперника гелиоцентрической идеи, до конца не выяснен. Возможно, начальный толчок для этого дали [[Войцех из Брудзева|Войцех Брудзевский]] и [[Ян Глоговчик]] изв [[Краковский университет|КраковскогоКраковском университетуниверситете]]<nowiki/>а, лекции (или труды) которых Коперник мог изучать в годы учёбы в Кракове. Ни Брудзевский, ни Глоговчик не были гелиоцентристами, но оба критически относились к модели Птолемея и аргументированно разъясняли её недостатки{{sfn |Диас|2015|с=28}}. Сам Коперник в предисловии к книге ссылается на древнегреческого философа V века до н. э. [[Филолай|Филолая]] (у которого, впрочем, в центре мира было не Солнце, а некий «Центральный огонь») и мнение трёх античных учёных IV века до н. э.: [[Гераклид Понтийский|Гераклида Понтийского]], [[Экфант (пифагореец)|Экфанта]] и [[Гикет (пифагореец)|Гикета]] (Никиты Сиракузского). Непосредственный античный предшественник Коперника - [[Аристарх Самосский]] - в книге не упоминается, хотя взгляды Аристарха несомненно были Копернику известны из трудов [[Архимед]]а и [[Плутарх]]а. Как обнаружили историки, в черновике рукописи Коперника имя Аристарха присутствовалоприсутствует, но позднее было вычеркнуто{{sfn |Коперник. О вращениях небесных сфер|1964|с=553, 562}}.

Из средневековых учёных робкиенерешительные попытки рассмотреть возможность движения Земли делали [[Николай Орем]], [[Николай Кузанский]], индиец [[Нилаканта Сомаяджи]], арабские астрономы XI века [[Аль-Бируни]] и [[Ибн аль-Хайсам]] (''Альхазен''), о его взглядах которого Коперник мог узнать из трудов [[Пурбах, Георг|Пурбаха]]){{sfn |Диас|2015|с=85—89}}. Долгое время эти идеи не получали развития. Современник Коперника, итальянский профессор Челио Кальканьини (''Celio Calcagnini'', 1479—1541), в своей восьмистраничной брошюре высказал мнение, что Земля совершает суточное вращение. Это мнение обсуждал также авторитетный итальянский астроном [[Мавролико, Франческо|Франческо Мавролико]]{{sfn |Баев К. Л. Коперник|1935|с=145—146}}. Труды Кальканьини и Мавролико появились почти одновременно с книгой Коперника, но вполне вероятно, что задолго до опубликованияпечати эти гипотезы обсуждались в научной среде. Более смелая идея вращения Земли вокруг Солнца до Коперника в христианской Европе открыто не высказывалась и не обсуждалась., и Никтоникто из упомянутых предшественников не пытался создать развитую математическую модель движения планет, сравнимую с птолемеевской{{sfn |Гинзбург В. Л.|1973|с=23 |name=GIN23}}.

Замысел новой, более простой и естественной, чем у древних, астрономической системы возник у [[Николай Коперник|Коперника]], по-видимомувидимо, уже в 1500-е годы, когда он был студентом в Италии{{sfn |Энгельгардт М. А.|1997|loc=Глава 4|name=ENG4}}. Математическим преимуществом новой системы мира было то обстоятельство, что в ней каждое небесное светило совершало на два движения меньше, чем у Птолемея: суточный и годичный периоды становились кажущимися, возникающими из-за движения Земли. Коперник надеялся, что благодаря этому он сможет описать движение планет более точно и гармонично, чем это сделано в птолемеевом «[[Альмагест]]е» и общепризнанных на тот момент «[[Альфонсовы таблицы|Альфонсовых таблицах]]»'', ''рассчитанных в XIII веке.

ВПо 1506возвращении годуиз КоперникИталии возвратилсяв из1506 Италиигоду иКоперник поселился в прусском городе [[Фромборк|Фрауенбург]]. Там он начал писать свою книгу о новой модели мира, обсуждая свои идеи с друзьями, среди которых было немало его единомышленников (например, [[Тидеман Гизе]], епископ Кульмский). Примерно в 1503—1512 годах Коперник распространял среди друзей рукописный конспект своей теории [[Малый комментарий|«Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям»]]. По-видимому, слухи о новой теории широко разошлись уже в 1520-х годах{{sfn |Gingerich, Owen|2004|p=32}}. Работа над главным трудом продолжалась почти 40 лет;, Коперник постоянно вносил в негонеё уточнения, проводил наблюдения в своей обсерватории, готовил новые астрономические расчётные таблицы.

В 1530-х годах значительная часть книги была написаназавершена, но Коперник не спешил её публиковать. В 1539 году [[Ретик, Георг Иоахим фон|Георг Иоахим Ретик]], молодой математик из [[Виттенберг]]а, прибыл во Фрауенбург к Копернику, воодушевился его идеями и стал преданным сторонником идей Коперника. Прочитав рукопись книгитруда Коперника, Ретик сразу же написал конспект еёего идей в форме открытого письма, адресованного [[Шёнер, Иоганн|Иоганну Шёнеру]], его учителю астрологии в Нюрнберге. Ретик опубликовал это письмо под названием «''Narratio Prima''» в [[Гданьск|Данциге]] в 1540 году (второе издание «''Narratio''» вышло в Базеле в 1541 году). Встретив всеобщий интерес, Коперник согласился на отдельную публикацию в 1542 году своего трактата по [[тригонометрия|тригонометрии]] — второй части будущей книги «О вращении небесных сфер». Личная рукопись труда Коперника была обнаружена в XIX веке в Праге, в бумагах Ретика. Внимательное изучение рукописи помогло историкам реконструировать последовательность её составления<ref name=K556/>.

Уступив уговорам Ретика и Тидемана Гизе, Коперник наконец согласился опубликовать книгу целиком. КоперникОн передал рукопись Ретику через Тидемана Гизе, и книга была опубликована в 1543 году в [[Нюрнберг]]е, незадолго до его смерти Коперника. Книга состояла из 196 страниц крупного размера (формат [[in folio]]).

Коперник скончался [[24 мая]] [[1543 год]]а. Некоторые биографы (например, [[Гассенди, Пьер|Пьер Гассенди]] и Тидеман Гизе<ref>{{статья|автор=Левин А.|заглавие=Человек, который сдвинул Землю. Научная революция Николая Коперника|ссылка=http://elementy.ru/lib/430854|издание=Популярная механика|год=2009|номер=6}}</ref>), утверждают, что автор незадолго до смерти успел увидеть свой труд напечатанным. ДругиеНо жедругие доказывают{{sfn |Энгельгардт М. А.|1997|loc=Глава 6|name=ENG6}}, что такоеэто было невозможно, так как последние месяцы своей жизни Коперник находился в тяжёлой [[Кома (медицина)|коме]].

По всей видимости, Коперник не сразу окончательно определился с названием своего труда. В предисловии приводитсятема названиекниги называется «Об обращении мировых сфер» ({{lang-lat|De Revolutionibus Sphaerarum Mundi}}), а в заголовках отдельных глав стоит краткое название: «Об обращениях» (''De Revolutionibus''){{sfn |Коперник. О вращениях небесных сфер|1964|с=548 }}. Не исключено, что в итогеконечном счёте название дал издатель, посколькутак как сохранившийся экземпляр рукописи Коперника не содержит титульного листа<ref>{{книга|автор=Рыбка Э.|заглавие=Николай Коперник |ссылка=http://12apr.su/books/item/f00/s00/z0000015/st011.shtml|издание=Изд. второе, дополненное|место=Варшава|издательство=Интерпресс|год=1973}}</ref>.

Книга Коперника открывается предисловием, св начале которого стоит посвящениемпосвящение [[Павел III|папе Павлу III]]. В предисловии автор признаёт, что идеи его труда, противоречащие многовековой традиции, вызовут у многих неприятие и насмешки, поэтомутак что он долго колебался, стоит ли предавать их публичной огласке. Коперник заранее оговаривает, что отвергает всякую ненаучнуювненаучную критику: «Если и найдутся какие-нибудь пустословы, которые, будучи невеждами во всех математических науках, всё-таки берутся о них судить и на основании какого-нибудь места Священного Писания, неверно понятого и извращённого для их цели, осмелятся порицать и преследовать это моё произведение, то я, ничуть не задерживаясь, могу пренебречь их суждением, как легкомысленным»{{sfn |Коперник. О вращениях небесных сфер|1964|с=11—15 }}.

* Книга III посвящена годовому движению Земли и явлению [[Предварение равноденствий|предварения равноденствий]]. Изложено актуальное на тот период (в связи с проектом нового календаря) вычисление точной продолжительностидлительности солнечного года.

* Книга VI — полное толкование новой системы и разъяснения по расчётам положения [[Астрономический объект|астрономических объектов]], в том числе разъясненияо причинпричинах изменения широт планет.

В центре [[Вселенная|Вселенной]] располагается [[Солнце]], вокруг которогонего расположены восемь сфер. Внешняя сфера состоит из неподвижных звёзд, внутренние семь несут на себе планеты и Луну в следующем порядке: [[Меркурий (планета)|Меркурий]], [[Венера (планета)|Венера]], [[Земля]] с [[Луна|Луной]], [[Марс (планета)|Марс]], [[Юпитер (планета)|Юпитер]], [[Сатурн (планета)|Сатурн]]. Характерно, что Коперник, в отличие от своих современников, Солнце и Луну не называет планетами{{sfn |Коперник. О вращениях небесных сфер|1964|с=558}}.

Сферы совершают сложные равномерные вращения, увлекая связанные с ними планеты. Суточное движение Солнца — иллюзорно и вызвано вращением Земли вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе. Аналогично иллюзорным является годовое перемещение Солнца среди созвездий — Земля (вместе с [[Луна|Луной]]), как и другие планеты, обращается вокруг Солнца, и поэтому перемещение светил по [[Зодиак]]у — не более, чем эффект годового движения Земли. Отметим, что центры планетных орбит у Коперника немного не совпадают с Солнцем<ref name=BAY176/>.

В рамках [[Гелиоцентрическая система мира|гелиоцентризма]] сразу нашли простое решение многие научные проблемы. С точки зрения движущейся Земли становится понятным и видимое попятное движение планет, а смена времён года на Земле объясняется точно так же, как и в наши дни. Коперник первым нашёл правильное объяснение явления [[Предварение равноденствий|предварения равноденствий]], о котором астрономы спорили 18 веков. — Причинойпричиной оказалось периодическое смещение земной оси, из-за чего сдвигается небесная система координат.

Несмотря на недостаточнуюплохую точность своих астрономических инструментов, Коперник сумел изложить теорию движения Луны, гораздо более яснуюточную, чем птолемеевская. По теории Птолемея, видимый диаметр Луны в [[Перигей|перигее]] должен быть вдвое больше, чем в [[Апогей|апогее]].Этот; этот нелепый вывод противоречил всем наблюдениям, но долгое время обходился молчанием. Коперник привёл свои расчёты, по которым разница составляла 8' (по современным данным, около 5')<ref>{{книга|автор=Берри А.|заглавие=Краткая история астрономии|ссылка=http://naturalhistory.narod.ru/Person/Lib/Berri/Index.htm|издание=2-е изд|место=М.-Л.|издательство=Гостехиздат|год=1946|страниц=363|страницы=105}}</ref>.

Все эти положения подробно аргументируются, а доводы [[Аристотель|Аристотеля]] и других геоцентристов подвергаются критике. Например, Коперник сначала доказывает, что расстояние между планетами и Солнцем ничтожно по сравнению с расстоянием до неподвижных звёзд, и используетэтот егофакт он использует для доказательства суточного вращения Земли: — ведь если Земля неподвижна, то суточный оборот совершает сфера звёзд, а тогда, с учётом её удалённости, придётся приписать звёздам немыслимую скорость{{sfn|Баев К. Л. Коперник|1935|с=166—167}}. Вывод о чрезвычайной удалённости звёзд помог Копернику решить ещё одну проблему. Если Земля совершает движение вокруг Солнца за год, то должны существовать [[Годичный звёздный параллакс|годичные параллаксы]] звёзд, то есть: конфигурация созвездия должна меняться с периодом в один год. Однако этого явления во времена Коперника никто не наблюдал. Коперник пояснил, что раз расстояния до звёзд намного превосходят радиус земной орбиты, и поэтомуто годичные параллаксы оказываются слишком незначительными, чтобы их можно было измерить. Аналогичный ответ на тот же вопрос давал и [[Аристарх Самосский]] в III веке до н. э. Надёжно зафиксировать параллакс удалось только в 1838 году.

Коперник дал также оценку размеров Солнца и Луны, указал верное значение периода обращения Меркурия вокруг Солнца в: 88 дней{{sfn |Баев К. Л. Коперник|1935|с=201, примечание внизу}}.

С современной точки зрения, модель Коперника недостаточно радикальна. Все орбиты в ней круговые, движение по ним равномерное, так что для согласования с реальными наблюдениями пришлось сохранить искусственные птолемеевы [[эпицикл]]ы — правда, их стало несколько меньше. Представлению о Солнце как о рядовой звезде (уже в конце XVI века его отстаивал [[Джордано Бруно]]) и оценкам истинных масштабов Вселенной также ещё предстояло созреть{{sfn|Баев К. Л. Коперник|1935|с=176—179|name=BAY176 }}.

Механизм вращения планет Коперник оставил прежним — вращение сфер, с которыми связаны планеты. Но тогда ось Земли в ходе годичного вращения должна поворачиваться, описывая [[конус]].; Чтобычтобы объяснить смену времён года, Копернику пришлось ввести третье (обратное) вращение Земли вокруг оси, перпендикулярной [[Эклиптика|эклиптике]].; Этотэтот же механизм Коперник использовал для объяснения причины [[Предварение равноденствий|предварения равноденствий]]<ref name=BAY176/>.

Ещё одним анахронизмом был особый статус Земли, Хотя— хотя у Коперника она из центра мира стала обычной планетой, нооднако центр всех планетных орбит совпадал не с Солнцем, а с центром земной орбиты<ref name=BAY176/>.

Птолемеев [[эквант]] Коперник упразднил.; Неравномерностьнеравномерность движения по эклиптике ([[Эквант#Зодиакальное неравенство в движении Солнца, Луны и планет|зодиакальное неравенство в движении планет]]) Коперник объяснял тем, что на движение по большой окружности (деференту) накладывается движение по малому эпициклу, который и переносит на себе планету. Этот эпицикл в одних точках тормозит, а в других ускоряет движение планеты. Аналогичные теории (только в рамках [[Геоцентрическая система мира|геоцентрической системы мира]]) разрабатывали астрономы средневекового Востока (см. статью [[Астрономия исламского Средневековья#Марагинская революция|Марагинская революция]]). Так, теория движения внешних планет у Коперника совпадала с теорией [[Ал-Урди, Муаййад ад-Дин|Ал-Урди]], теории движения Луны и Меркурия — с теорией [[Ибн аш-Шатир]]а; фигурирует у Коперника и «пара Туси», использованная для объяснения зодиакального неравенства [[Ат-Туси, Насир ад-Дин|Насир ад-Дином ат-Туси]]<ref name=SWERD/>.

Устранение экванта привлекло к теории Коперника внимание астрономов XVI века. Однако теория Коперника не привела к существенному увеличению точности расчёта движения планет: реальное движение планет не является ни круговым, ни равномерным. Наихудшее согласие с наблюдениями модель Коперника давала для планет с большим [[эксцентриситет]]ом ([[Меркурий]], [[Марс]], [[Сатурн]]). Только лишь открытие [[Законы Кеплера|законов Кеплера]] позволило сделать качественный скачок в увеличении точности астрономических расчётов<ref name=GIN23/>.

Опубликованный Труд Коперника сразу жепо выходе получил широкую известность.; Обоб этом можно судить по тому, что из 500 экземпляров первого издания больше половины (267) сохранились до наших дней, многие с пометками и комментариями владельцев{{sfn |Диас|2015|с=120}}. УСразу же по выходе книги в свет у неё обнаружились как убеждённые сторонники, так и непримиримые противники. Известный виттенбергский астроном [[Эразм Рейнгольд]], коллега Ретика, опубликовал рассчитанные на основе системы Коперника астрономические «[[Прусские таблицы]]» (1551 год). Таблицы Рейнгольда служили более 70 лет, пока не появились гораздо более точные [[Рудольфовы таблицы]] [[Кеплер, Иоганн|Кеплера]] (1627). Главным в теории Коперника Рейнгольд считал то, что в ней устраняется птолемеев [[эквант]]. Однако Рейнгольд хранил полное молчание относительно главного, что, с нашей точки зрения, есть в книге Коперника, - : гелиоцентрической гипотезы, как будто он её попросту не заметил{{sfn|Dreyer John L. E.|1906|p=345—352|name=DREY345}}.

Католическая церковь, занятая борьбой с [[Реформация|Реформацией]], первоначально снисходительно отнеслась к новой астрономии, тем более, что вожди протестантов ([[Мартин Лютер]], [[Меланхтон]]) отзывались о ней резко враждебно{{sfn |Баев К. Л. Коперник|1935|с=161}}. Эта снисходительность была связана и с тем, что для предстоящей [[Григорианский календарь|реформы календаря]] были полезны наблюдения Солнца и Луны, содержащиеся в книге Коперника{{sfn |Баев К. Л. Коперник|1935|с=184—185}}. Папа [[Климент VII]] в 1533 году благожелательно прослушал лекцию о гелиоцентрическом подходе, подготовленную учёным-ориенталистом Иоганном Альбертом Видманштадтом{{sfn|Веселовский И. Н., Белый Ю. А.|1974|с=322, 324}}. Однако несколько епископов выступили с яростной критикой гелиоцентризма как опасной богопротивной [[Ересь|ереси]]{{sfn|Дмитриев И. С.|2006|с=223—229}}.

Некоторые астрономы XVI—XVII веков предпочли [[Гео-гелиоцентрическая система мира|модифицированный вариант]] модели Коперника, в котором Земля была неподвижна, Солнце вращалось вокруг Земли, а все прочие планеты — вокруг Солнца. С точки зрения астрономических наблюдений, этот вариант ничем не отличался от коперниковского. Наиболее видным сторонником такой модели был [[Тихо Браге]], который восторгался Коперником и его книгой, но движение Земли признавать отказался{{sfn|Баев К. Л. Коперник|1935|с=59—60}}.

Несмотря на все свои (отмеченные выше) несовершенства, модель мира Коперника была крупным шагом вперёд и сокрушительным ударом по архаичным авторитетам. Низведение Земли до уровня рядовой планеты подготавливало (вопреки [[Аристотель|Аристотелю]]) [[Ньютон, Исаак|ньютоновское]] совмещение земных и небесных природных законов. В конце XVII века Ньютон завершил разработку [[Динамика (физика)|динамического]] фундамента [[Небесная механика|небесной механики]], и модель Птолемея окончательно отошла в историю.