Глава XIII.3

3. Роль наблюдений в греческой астрономии

Некоторые из моих коллег, с кем я обсуждал подделки Птолемея, возражали против названия «обман». По их мнению определение «обман» основываемся на современном представлении о соотношении между теорией и наблюдением; с точки зрения греческих астрономов они не будут «обманными». Другие авторы в контексте, не имеющем ничего общего с подделками Птолемея, также подчеркивали существенное различие в понимании соотношения между теорией и наблюдениями у нас и у греческих астрономов. Насколько я смог выяснить, в основе работ этих авторов лежат две несколько различные идеи.

Одна идея хорошо выражена Паннекуком [см. Паннекук, 1966, с. 132]. При обсуждении труда Аристарха [Аристарх, ок. -280] о размерах Солнца и Луны Паннекук отмечает, что Аристарх использует несколько неверных значений для видимых размеров Солнца и Луны, потому что греческие ученые, такие как Аристарх, в первую очередь были геометрами, выбравшими Солнечную систему как иллюстрацию для геометрии. «Следовательно,- пишет Паннекук,- астрономические величины рассматривались несколько поверхностно, точная их величина не имела значения; изобретательность проявлялась лишь в методах решения геометрических задач». Эта идея, мне кажется, тесно связана с той идеей, которую я уже несколько раз приводил: число или количество, использованное в греческих работах по астрономии или географии, вводилось лишь для примера и вовсе не подразумевалось, что это правильные значения [1]).

Краткого изложения второй идеи я не нашел, но нижеследующее, я думаю, адекватно ей. Наблюдение - это один из способов получения знания, но вовсе не единственный. Другой равнозначный способ - получение знания с помощью интуиции и самоанализа. Ценность последнего способа в «новое время» была подтверждена изучением сплюснутости Земли. На основе своих революционных физических теорий Исаак Ньютон среди многих других фактов предсказал, что Земля не сфера, а сплюснутый, или сжатый у полюсов, сфероид. Однако тщательные геодезические измерения, выполненные во Франции [2]) во время Ньютона, показали, что Земля имеет вытянутую, или удлиненную, форму. Если рассмотреть предельные случаи, то Ньютон говорил, что Земля - это блин, а французские съемки говорили, что она имеет форму сигары [3]).

Для разрешения этого вопроса Французская академия наук организовала в 1735 и 1736 годах две знаменитые экспедиции, одну в Лапландию, другую в Эквадор. Результаты показали, что прав был Ньютон, а не первые французские землемеры: Земля больше похожа на блин, чем на сигару. Вольтер так комментировал эти экспедиции:

Vous avez trouve par de longs ennuis

Ce que Newton trouva sans sortir de chez lui [4]).

Но в данной ситуации содержится горькая ирония. Допущенные экспедициями погрешности в измерениях были настолько большими, что сами измерения спора разрешить не могли. Как показал более поздний анализ работы экспедиций, делом чистого случая было то, что их результаты подтвердили «блин» Ньютона, а не «сигару» французов. Тем не менее, результаты были восприняты как окончательные.

Если я правильно понял эту вторую идею, то путем глубоких размышлений о Вселенной можно узнать столько же, сколько и из анализа наблюдений, а иногда и больше.

Основательное исследование таких идей выходит за рамки моей книги, но несколько замечаний нужно сделать. В современной науке есть ситуации, когда мы не можем опереться на наблюдения и полагаемся только на результаты размышлений. Такие ситуации бывают во многих, если не во всех, областях науки, но особенно они выделяются в космологии. Это подчеркивает, например, в своей не так давно опубликованной обзорной статье Эллис [см. Эллис, 1975]. Он говорит, что многие космологические теории среди прочего основываются на следующих предположениях: 1) если только обычные физические законы [5]) применимы, они верно предсказывают структуру Вселенной и 2) в пространственном отношении Вселенная однородна [6]). Заметим, что в настоящий момент проверить эти предположения мы не можем. Более того, нет такого способа, с помощью которого мы могли бы надеяться проверить их в обозримом будущем. И все же эти или аналогичные им предположения необходимы для разработки космологических теорий. Без них нельзя даже начать строить космологию.

Комментируя эти идеи, полезно продолжить рассмотренное в разделе 1.1 различие между астрономией и физикой. Для греческих ученых целью астрономии было простое описание, а физика ставила себе целью открыть истину. Ученые, занимавшиеся физикой, должны были вскрыть первопричины и основные законы, действующие во Вселенной. Если же мы сегодня предпринимаем фундаментальные физические исследования, то, как показывает космология, мы все еще должны дополнять наблюдения заключениями, полученными только на основе размышлений о природе вещей. Другими словами, для выработки наиболее фундаментальных теорий нам требуются и размышления, и наблюдения. Греческие ученые также не могли обойтись ни без наблюдений, ни без размышлений, и я не уверен, что их представления о соотношении между размышлением, наблюдением и теорией [7]) принципиально отличались от наших, хотя это соотношение и принимало у них формы, кажущиеся нам странными или даже диковинными. Но если их представления о соотношении между размышлением и наблюдением и отличались от наших, то вряд ли греческими учеными поощрялась ложь. А ведь именно так поступал Птолемей. Я привел много примеров и один из них сейчас повторю.

Если бы Птолемей просто утверждал, что в первой и последней четвертях Луна имеет определенный параллакс, то несмотря на всю ошибочность такого утверждения, мы могли бы принять его как утверждение, полученное честным путем. Но Птолемей не просто формулирует такое утверждение. В главе V.12 «Синтаксиса» он дает подробное описание устройства прибора для измерения параллакса Луны, рассказывает, как он его устанавливал и настраивал, как он проводил с его помощью наблюдения. Затем в главе V. 13 «.Синтаксиса» он заявляет, что в точно определенный момент времени использовал этот специальный инструмент для измерения параллакса Луны в квадратуре, и даже приводит «необработанные данные», из которых выводит параллакс. Но мы показали, что Птолемей вообще не проводил такого наблюдения (см. раздел VIII.5). Если бы он действительно установил свой прибор в том направлении, о котором говорит, то Луну он просто бы не увидел. Чтобы запутать дело, Птолемей вводит нас в заблуждение относительно своих действий, и все подробное описание его приемов является обманом. Возможно, он вставляет описание параллактического инструмента лишь для того, чтобы привести подробности наблюдения и заставить нас поверить ему. Я не знаю никаких принципов науки или философии, древней или современной, которые оправдывали бы такое поведение.

Далее, Птолемей не был математиком или геометром, который на примерах, взятых из астрономии, хотел показать свою математическую изобретательность и поэтому не заботился о том, чтобы использовать точные значения, полученные из наблюдений. Я не знаю ни одного примера, когда греческий ученый продемонстрировал бы такое отношение к данным. Как я уже несколько раз отмечал, в качестве подобного примера часто приводят работу Аристарха, где он принимает видимый диаметр Луны равным 2°, однако я показал, что этот пример основан на неправильном понимании работы Аристарха. Действия Аристарха рассмотрены в разделе VIII.2 и в Приложении Б. Я не видел, чтобы какая-нибудь еще работа приводилась в качестве примера такой точки зрения.

Вернемся к Птолемею. Когда Птолемей пишет «Синтаксис», он не считает себя математиком, выбравшим астрономию как источник примеров, хотя вполне возможно, что в других работах он выступает прежде всего как математик. «Синтаксис» писал Птолемей - астроном. В первых двух главах он раскрывает перед нами замысел «Синтаксиса», это будет полное изложение астрономии. В начале «Синтаксиса» он будет рассматривать вопрос о том, в каком отношении находится Земля к небу, затем будет дана теория движения Солнца и Луны, расположения звезд и в конце - теории движения пяти планет. Птолемей также подчеркивает, что все теории должны прочно опираться на наблюдения. Например, в главе III.2 «Синтаксиса» он пишет: «Мы думаем, что явления надо объяснять наиболее простыми гипотезами, если они ни в чем существенном не противоречат наблюдениям» (я уже приводил этот отрывок в разделе I.1).

В «Синтаксисе» неоднократно высказывается то же самое отношение и к астрономии: астрономия должна основываться на наблюдениях и должна «спасать явления». Возможно, наиболее убедительное свидетельство существования такого отношения дает тот факт, что Птолемей, собираясь подделывать наблюдения, часто приводит нам описание и приборов, и приемов, которыми, по его словам, он пользовался при проведении мнимого наблюдения, причем очень часто он подчеркивает, что проводил наблюдения тщательно и аккуратно. Я вижу этому только одно объяснение. Читатели, для которых Птолемей пишет «Синтаксис», ожидают, что астрономическая система будет основываться на наблюдениях. Птолемей знает это и старается убедить читателей, что «Синтаксис» прочно основывается на наблюдениях, причем наблюдениях настолько точных, насколько возможно.

Еще более показательным будет, по-видимому, другой пример действий Птолемея. Я сомневаюсь, чтобы кто-нибудь придерживался того мнения, что долготы и широты 1030 звезд - это величины, которые можно найти каким-нибудь другим способом, кроме как из наблюдения. Координаты 1030 звезд нельзя рассматривать как примеры, поскольку за малым исключением они как примеры не использовались. Нет указаний и на то, что координаты имеют мистическое, религиозное или астрологическое значение, поэтому нет и причин придавать им какие бы то ни было специальные значения [8]). Следовательно, широты и долготы звезд мы находим из наблюдений и только из наблюдений; к этому вопросу теория и самоанализ не имеют отношения.

В главе VII.4 «Синтаксиса» Птолемей говорит, что измерил координаты всех звезд, которые можно наблюдать, вплоть до звезд шестой звездной величины. Он описывает инструменты для измерения, процедуру измерения и помещает результаты наблюдения в свой звездный каталог. Но в главе IXпоказано, что координаты не были получены с помощью измерений. При определении этих координат не использовались ни инструмент, описание которого приводит Птолемей, ни те методы, о которых он говорит. Не использовались для получения этих координат и никакие другие инструменты или методики наблюдения. Координаты были сфабрикованы, а весь рассказ Птолемея о проведенных наблюдениях - это просто обман.

Подводя итоги, скажем следующее. Открыто Птолемей признает тот же общий взгляд на наблюдения и их роль в астрономии, что и мы. Этот взгляд состоит в том, что наблюдения образуют истинную основу астрономии и никакая астрономическая теория не может быть признана, если только она не основывается на наблюдениях и не согласуется с ними. Но действия Птолемея отличаются от его поучений. Он разработал определенные астрономические теории и установил их расхождение с наблюдениями. Вместо того чтобы отказаться от теорий, он умышленно подделывает наблюдения для подтверждения «истинности» своих теорий. В научных кругах такая практика называется обманом, и это - преступление против точных и гуманитарных наук.

[1] Однако, как мы должны помнить из раздела VIII.2, Аристарху в этом случае не нужны были ни точное значение, ни пример. Для доказательства определенных неравенств Аристарх хотел получить очень большое число. Так что данный пример не подтверждает точку зрения Паннекука. Более подробное изложение можно найти в Приложении Б.

[3] Имеется в виду точка зрения директора Парижской обсерватррии Джованни Кассини о форме Земли. (Примеч. ред.)

[4] «Вы нашли после долгих хлопот и тревог

То, что Ньютон узнал, не ступив за порог».

(Пер. В. А. Бронштэна)

[5] Под «обычными физическими законами» в данном контексте понимаются физические законы, полученные с помощью наблюдений, проведенных на Земле или с космических кораблей.

[6] Точка зрения о пространственной однородности Вселенной не является единственной. (Примеч. ред.)

[7] Слова «их представления о соотношении (имея ввиду представления греков) между размышлением, наблюдением и теорией» без некоторого комментария могут ввести в заблуждение. С одной стороны, казалось бы, для нас и для греческих ученых эти слова имеют различный смысл. Но с другой стороны, у греческих ученых было столько различных мнений по этому вопросу, что общего «греческого взгляда» на данный вопрос просто не существовало. Здесь мы строго ограничены птолемеевой астрономией, и в этом случае, мне кажется, предыдущее замечание справедливо.

[8] Положения планет и, возможно, расположение некоторых звезд по отношению к их точкам восхода и захода в особых случаях, таких как рождение человека, имеют астрологическое значение. Но это не определяет, какими должны быть координаты звезд по отношению к точке весеннего равноденствия или эклиптике, а ведь именно такие координаты мы находим в звездном каталоге «Синтаксиса».