Л-7 -2 Западноевропейская астрономия на заре эпохи Возрождения

Л-7 -2. Западноевропейская астрономия на заре эпохи Возрождения (XV – начало XVI вв. ).

В XV в. в Западной Европе наметился резкий поворот в развитии астрономии. Вслед за возрождением творческой деятельности человека в литературе, живописи и других видах искусства, ориентированных на образцы античности, на путь возрождения творческой деятельности стала выходить наука, прежде всего астрономия. • Общей причиной этой великой эпохи в истории европейской цивилизации были назревшие глубокие социально экономические и связанные с ними идеологические перемены в обществе. Их истоком была пробуждавшаяся внутренняя энергия творческой человеческой личности, ощущение и осознание собственных сил в познании и освоении окружающего мира, критическое отношение к традициям.

• Приближалась эпоха коренных реформ в религии (раскол западного христианства на католичество и протестантство) и антифеодальных буржуазных революций в социальной жизни. • В естествознании итогом всего этого станет первая фундаментальная научная революция (XVII в. ). • Первые проблески зари этой научной революции проявились уже в XV начале XVI вв.

1. Космологическая и космофизическая картина мира Николая Кузанского (XV в. ). • Новый и смелый шаг в осмыслении окружающей Вселенной сделал выдающийся немецкий философ, теолог и ученый Николай Кузанский (подлинное имя Николай Кребс, 1401 – 1464 ) родом из селения Кузы на р. Мозель близ г. Трира. • Выходец из народа (сын рыбака) он рано покинул дом и сумел получить университетское образование, а к 1448 г. стал кардиналом (высший духовный чин после папы) и государственным деятелем в Риме, где и прожил до конца жизни.

Различные изображения Николая Кузанского (1401 1464): мыслитель (слева) и богослов(справа)

• Семь его трактатов были посвящены проблемам высшей математики (в том числе проблеме бесконечно малых). • В философии он развивал идеи диалектики (его последователем стал Лейбниц). • Крупный богослов, понимавший опасность религиозных распрей, Николай Кузанский стремился к объединению всех религий (разумеется, на основе католицизма). • На Базельском церковном съезде (соборе), работавшем с 1432 г. , он предложил реформу юлианского календаря и затем опубликовал проект его исправления в сочинении «Об исправлении календаря» ( 1436 г. ).

• Но наибольшее влияние на дальнейшее развитие естествознания и научной картины мира оказали его космологические идеи. • Разумеется, Николай Кузанский воспринимал удивительную упорядоченность Вселенной как дело рук Творца. (Такая картина мира господствовала и в науке – вплоть до первой половины XVIII в. вкл. !)

• Вместе с тем Николай Кузанский первым полностью освободился от догматизированного аристотелево – птолемеевского представления о Вселенной, замкнутой (ограниченной твердой звездной сферой вокруг её единственного центра – Земли). • Он возродил отвергнутую Аристотелем идею об отсутствии у Вселенной центра и края, то есть по существу вернулся к гениальным идеям Левкиппа, Демокрита и других атомистов. • В сочинении «De docta ignorantia» ( «Об учёном незнании» , 1440 г. ), изданном дважды, но лишь посмертно в его собрании соч. 1514 и 1565 гг. (есть рус. пер. – 1937, 1979) Николай Кузанский, наряду с богословскими вопросами, изложил свои, шедшие вразрез с традицией, космологические представления. • Смысл парадоксального названия его сочинения раскрывается в знаменитом афоризме, который приписывают Будде: «Бойся незнания, но еще больше ложного знания» .

• Вселенная провозглашалась безграничной, поскольку в противном случае необходимо было бы допустить нечто существующее за ее пределами. А это противоречило бы определению Вселенной как включающей все сущее. (Вспомним те же идеи Мелисса, V в. до н. э. ) • Но Вселенная у Николая Кузанского представлялась еще и бесконечной в пространстве и времени.

Космологические следствия, выведенные Николаем Кузанским. • Он утверждал, что всякий вещественный центр относителен: на любом небесном теле наблюдатель чувствовал бы себя в центре Вселенной. Не только Земля, но и Солнце, и вообще любое тело не может быть центром Вселенной. • По его выражению, ставшему афоризмом, «центр Вселенной – везде, а граница – нигде» . •

• Космологический принцип Николая Кузанского отвергал не только геоцентризм, но не допускал и абсолютного гелиоцентризма (впервые провозглашенного Аристархом Самосским и возрожденного в новое время Коперником). • В философском осмыслении окружающего мира Николай Кузанский стоял выше тех космологов последующих веков, которые впадали в грех допущения очередного абсолютного «Галактико » или даже «Метагалактико центризма» , или, наконец, «антропоцентризма» (как некоторые истолковывают смысл антропного принципа: физические свойства Вселенной обусловлены возможностью жизни в ней человека ).

О движении Земли и принципе изотропности Вселенной • Николай Кузанский утверждал не только возможность, но и реальность движения Земли в пространстве. Ощущение же неподвижности Земли её жителями, указывал он, должен испытывать любой наблюдатель на любом космическом теле, и в этом отношении все тела Вселенной равноправны. • Так за столетие до Коперника Николаем Кузанским был впервые провозглашен по существу принцип изотропности Вселенной (в наши дни нередко ошибочно приписываемый Копернику).

О распространенности жизни во Вселенной • Николай Кузанский утверждал вещественное единство всех космических тел, включая Землю. • Более того, он утверждал, что Космос за пределами Земли не безжизненная пустыня: «Ни один из звездных участков не лишен жителей» .

• Идеи Николая Кузанского стали зародышами той новой картины мира, которая широко развернулась в философских и космологических сочинениях его последователя Джордано Бруно, а спустя еще полтора столетия утвердилась как естественнонаучная физическая картина мира Ньютона.

Начало развития в Западной Европе наблюдательной и математической астрономии. Георг Пурбах и Иоганн Мюллер (Региомонтан) (XV в. ). • В XV в. астрономия и в Западной Европе становится точной наблюдательной и математической наукой. Определяющую роль в этом сыграли австрийский астроном и математик Георг Пурбах (1423 – 1461) и его немецкий ученик, друг и соратник Иоганн Мюллер (1436 – 1476), вошедший в историю астрономии (но лишь с 1531 г. ) как «Региомонтан» . • Они были едва ли не первыми в Европе учеными, не имевшими духовного сана.

Георг Пурбах (1423 1461) • Георг Пурбах с 1446 г. учился в университете Вены; в 1448 – 1453 гг. совершил большую поездку по Германии, Франции и особенно плодотворную – в Италию, где в течение двух лет общался со многими астрономами, познакомился с Николаем Кузанским и впервые получил возможность прочитать в подлиннике сочинения древнегреческих авторов. Это убедило его в крайне низком уровне астрономии на его собственной родине. • Пурбах задался целью – возродить подлинное содержание его великой математической теории движений небесных тел, очистив ее от искажений переводчиков и комментаторов. • Из его лекций в Венском университете выросла знаменитая книга «Новая теория планет» . Она была издана лишь посмертно (в 1472 г. ) и в течение почти двух веков, пережив 60 переизданий на латыни и других языках, оставалась основным руководством по астрономии для европейцев.

Георг Пурбах (1423 -1461) Весьма сомнительный Портрет (найденный в Интернет)

Стенные солнечные часы в Вене, построенные Г. Пурбахом

Пурбах как математик • Пурбах изобрел измерительный прибор (так называемый геометрический квадрат), по существу заменявший отсутствовавшие в то время таблицы тангенсов.

В тисках средневековой АКМ • Но и Пурбах чисто математическую модель Птолемея «дополнил» картиной материальных хрустальных сфер с выдолбленными в них ёмкостями для… размещения в них эпициклов. )

И. Мюллер (Региомонтан, 1436 – 1476) • • Иоганн Мюллер , из небольшого городка Кёнигсберга в Верхней Франконии (историческая область в южной Германии, ныне на территории земель Вюртемберг, Баден; не путать с Кенигсбергом Калининградом!) был истинным вундеркиндом. В 11 с половиной лет он стал студентом университета Лейпцига. Составленный им в 12 летнем возрасте астрономический календарь на 1448 г. по точности и детальности превзошел первый официальный, изданный тогда же на немецком языке, и даже календарь на 1468 г. , изданный в Лейпциге! В 1450 г. он перешел в Венский университет. В 1452 г. он уже бакалавр. С 1453 г. слушатель, а вскоре и сотрудник Пурбаха. В 1457 магистр (тогда высшая ученая степень, присуждения которой он должен был ожидать до достижения полагавшегося возраста в 21 год).

Иоганн Мюллер (Региомонтан) с астролябией Из книги Г. Шеделя «Chronica mundi» , 1497 г.

Сотрудничество в наблюдениях • В 1456 1461 гг. оба ученых проводили вместе многочисленные наблюдения Солнца, Луны, лунных затмений. Они тщательно следили за движением и изменением внешнего вида новой кометы (1456 – 1457 гг. , будущая комета Галлея). Пурбах, по видимому, первым сделал вывод о ее громадных размерах и большой удаленности.

• Для наблюдений использовались традиционные тогда угломерные инструменты, частью арабские, частью изобретенные еще греками: астролябии, трикветры, армиллярные сферы, небольшие квадранты, градштоки (посох Якова – стержень с подвижной поперечной рейкой), а также солнечные часы. Многие были изготовлены и существенно усовершенствованы И. Мюллером. • Наблюдения убедили Пурбаха и Мюллера в полной устарелости Альфонсинских таблиц XIII в. (вычисленное по ним положение Марса не сошлось с действительным на целых 2 о : вновь Марс выступил двигателем прогресса), а лунное затмение запоздало на целый час! ) •

Сотрудничество в теории • Пурбах и Региомонтан много сделали для развития сферической тригонометрии, которая в их трудах превратилась для европейцев из приложения к астрономии в самостоятельную науку (более ранние труды Насир ад Дина ат Туси, XIII в. оставались неизвестными в Европе). • Они же впервые в европейской астрономии ввели употребление синусов. Пурбах составил таблицу синусов с шагом в 10’ и на их основе вычислил солнечные таблицы для широты Вены; И. Мюллер рассчитал новые таблицы синусов от 0 до 90 о с шагом в 1‘ (для чего ему пришлось выполнить вычисления 5400 значений синуса!), а также таблицу тангенсов.

Неосуществившиеся научные планы Пурбаха и роль И. Мюллера как его продолжателя. • Пурбах задумал издать сокращенный перевод «Альмагеста» на латынь, но успел перевести только шесть из тринадцати его книг (глав). 8 апреля 1461 г. во время подготовки к новому, вместе со своим учеником, путешествию в Италию Георг Пурбах внезапно скончался, не дожив до 38 лет! • Целью намечавшейся поездки в Италию был разбор подлинных греческих рукописей и, главное, ознакомление с греческой копией сочинения Птолемея «Мегале Синтаксис» . Эти рукописи незадолго до того успели вывезти из Византии перед взятием турками Константинополя (1453 г. ). • Региомонтан закончил работу один, осуществив поездку в Италию и изучив там с этой целью древнегреческий язык.

• Написанный И. Мюллером (Региомонтаном) в 1463 г. (опубликован лишь в 1533 г. ) труд по тригонометрии «Пять книг о треугольниках» современные историки науки оценивают как «важную веху в становлении и развитии математики в Европе» . • Почти все труды Региомонтана (свыше двух десятков) были опубликованы посмертно.

Дальнейшая деятельность и судьба И. Мюллера (Региомонтана) • По возвращении в 1467 г. из Италии он несколько лет провел при дворе венгерского короля Маттиаша I в Будапеште, а в 1471 г. отпросился, наконец, в Нюрнберг, ведущий научный центр и первый в Европе центр книгопечатания.

• Одной из главных целей переезда Региомонтана в Нюрнберг было завершение дела, начатого Пурбахом, – издание не искаженных переводчиками и комментаторами трудов античных авторов, а также и новых астрономических сочинений. Для этого Региомонтан создал собственную типографию со специальным станком для печатания астрономических текстов и таблиц. • В 1472 г. здесь была издана и «Новая теория планет» Пурбаха. • Там же печатались астрономические календари ежегодники самого Региомонтана с расчетами – в духе времени, на большое число лет вперед – не только астрономических явлений, лунных фаз, затмений, но и церковных праздников. Наряду с этим давались и противные церкви, но угодные публике астрологические прогнозы

Иоганн Мюллер (1436 -1476) Региомонтан Более поздний портрет.

• В типографии Региомонтана был издан его собственный главный труд «Эфемериды» – астрономические таблицы на 1475 – 1506 гг. (на 896 страницах). Они содержали новый, придуманный Региомонтаном метод определения долготы на море – из сравнения моментов наблюдаемого на месте расстояния Луны относительно тех или иных ярких звезд и табличного (указанного на тот же момент для пункта, от которого велся отсчет долгот [тогда это был Нюрнберг]). Такой метод «лунных расстояний» надолго укрепился в навигационной астрономии. (Своего рода предтеча … хронометра. ) • Эфемериды Региомонтана были последними геоцентрическими таблицами в Европе. Ими с успехом пользовались Колумб, а затем Америго Веспуччи и др. в своих знаменитых путешествиях, завершившихся открытием нового континента на противоположной стороне Земного шара – Америки. (Идею возможности достижения Индии с запада впервые высказал флорентийский ученый гуманист, астроном и хранитель, быть может, первой публичной библиотеки Паоло дель Поццо Тосканелли (1397 – 1482), защищавший идею шарообразности Земли.

• Региомонтан завершил грандиозный начатый Пурбахом перевод и комментирование «Мегале Синтаксиса» . Этот труд «Эпитома [краткое изложение] Иоганном из Монте Регио и Пурбахом Альмагеста Птолемея» был издан лишь в 1496 г. ).

Титульный лист книги Региомонтана: «Эпитома [краткое изложение] Иоганном из Монте Регио и Георгом Пурбахом Альмагеста Птолемея» Завершена в 70 е гг. XV в. издана лишь в 1496 г.

Наблюдательная школа Региомонтана Вальтера • В Нюрнберге почитателем и учеником Региомонтана стал богатый горожанин любитель астрономии Бернгард Вальтер (1430 – 1504). Он устроил в своем доме первую на немецкой земле обсерваторию. • Здесь они с Региомонтаном в 1471 – 1475 гг. проводили систематические наблюдения Солнца (в чем на полвека их опередил Улугбек). Региомонтан наблюдал, кроме того, комету 1472 года и попытался оценить ее размеры и расстояние от Земли. По некоторым сведениям, в сочинении того же года (не сохранившемся) он называл ее небесным телом. • Одновременно с Региомонтаном оценку расстояния этой кометы как небесного тела дал другой ученик Пурбаха Э. Шлезингер (сочинение которого сохранилось до наших дней).

Проблема календаря и роковая поездка в Рим • В "Эфемеридах» на 1475 г. Региомонтан указал на ошибочность принятых расчетов пасхи (дата весеннего равноденствия, закрепленная со времени Вселенского Никейского церковного собора в 325 г. за 21 марта, отстала к XV в. от даты истинного равноденствия почти на 10 дней ). • Прибыв в Рим в начале июля 1476 г. (по приглашению папы Сикста IV) для подготовки исправления христианского календаря, Региомонтан почти тут же (6 июля) скончался. Как говорят, от чумы, но была и иная версия – что он был отравлен в Италии сыновьями некого Георга Трапезундского, перевод которого подверг резкой критике. •

Успехи других астрономов XV начала XVI вв. • Б. Вальтер нашел метод более точного определения координат Солнца путем отсчета их не от Луны, как это велось со времен Птолемея, а от «точечного» объекта – Венеры. • Он первым стал вводить в измерения положений светил правдоподобные поправки за атмосферную рефракцию. • Школа наблюдательной астрономии Региомонтана – Вальтера, первая в Европе со времен Альфонса Х, продолжала действовать в Нюрнберге до XVII в.

• В первой трети XVI в. итальянский астроном, поэт и врач Джироламо Фракасторо (1478 – 1553) и немецкий астроном Петр Апиан (подлинное имя Петр Биневиц, 1495 – 1552) независимо установили, что при движении кометы ее хвост всегда направлен прочь от Солнца. • В 1528 г. француз Ж. Фернель (1497 – 1558), спустя семь веков после арабов и восемь после китайцев, впервые в Западной Европе провел градусные измерения и оценил размеры Земли с ошибкой менее 1% (но менее точно, чем у Бируни!). •

Состояние астрономической картины мира. • Что касается представлений об устройстве мира в целом, то здесь, при общем господстве геоцентризма, царил разнобой. Две узаконенные системы мира – птолемеева (с эпициклами и деферентами, движением планет по эксцентрикам, причем с усилением эффекта эксцентричности введением экванта) и аристотелева (в виде набора гомоцентрических сфер) явно противоречили другу.

• Геоцентрические модели усложнялись. В средние века к 8 (или даже 9, при включении 9 й как неподвижного перводвигателя) основным небесным сферам Аристотеля было добавлено еще три в попытках отразить прецессию и «трепидацию» , якобы открытую ибн Куррой в IX в. ). • Фракасторо вернулся к описанию движения планет с помощью системы гомоцентрических сфер, но должен был для согласования с новыми наблюдениями увеличить их число в модели с 56 у Аристотеля до 79! • Сторонники птолемеевой системы мира по мере накопления наблюдательных данных вынуждены были также громоздить в ней для каждой планеты один на другой новые и новые эпициклы, доведя их общее число до 80! • В астрономической картине мира явно назревал предреволюционный кризис.

Леонардо да Винчи (1452 – 1519) Великий итальянский ученый энциклопедист, художник, инженер.

Вклад в астрономию Леонардо да Винчи • Великий итальянский ученый энциклопедист, художник, инженер Леонардо да Винчи(1452 – 1519) проявил себя и в астрономии глубоким мыслителем и даже внимательным наблюдателем.

Астрономические наблюдения и космолого-физические идеи Леонардо да Винчи отразили глубину его как мыслителя, но и еще тесную его связь с представлениями Средневековья. • • • Как наблюдатель он впервые правильно объяснил природу пепельного света Луны, указав, что это отраженный свет – от освещения Луны Землей. Как прогрессивный философ он утверждал материальное единство Земли и Космоса. Как космолог и астроном он отрицал единственность центра тяготения во Вселенной, считая и Луну тяжелым телом, схожим с Землей (с материками, за которые он принимал темные пятна, и морями). Но в духе средневековой физики каждый центр тяготения он мыслил как изолированный от других: Земля и Луна «держались» в пространстве как «уравновешенные в своих элементах» , находясь «в центре своих элементов» . Он утверждал, что «Земля не стоит ни в центре круга Солнца, ни в центре мира» , а звезды – это многочисленные другие миры, рассеянные «во мраке пространства» . Вместе с тем Солнце (!) Леонардо считал единственным в мире источником собственного света, всякой силы и самой жизни, а звезды – телами, лишь отражающими солнечный свет(!? ).

Леонардо да Винчи проявил себя и как выдающийся физик. • Продолжая и развивая пионерские изыскания Буридана в области динамики (зарождавшиеся еще в VI в. у Филопона), Леонардо да Винчи утверждал, что причиной движения тела [свободного, без видимого движителя] является «импетус» (impetus –букв. натиск, внутренняя энергия, сила, лат. ) и что он «возбуждается в телах, вышедших от случайного воздействия из своего естественного состояния и покоя» . • Предвосхищая Декарта, он утверждал, что «светоносный эфир» является и механической основой звука (то есть звук возникает от движения некой материальной среды). Более того, Леонардо да Винчи считал все физические явления, включая магнетизм, явление запаха и даже распространение мысли (считая этот процесс также физическим! ) обязанными колебательным движениям эфира. • (В этом предшественниками Леонардо да Винчи можно назвать приверженцев древнеиндийского философского учения локаята, V в. )

Леонардо да Винчи как предтеча эволюционной геологии. • Предвосхищая идеи первых геологов эволюционистов (XVIII в. ), Леонардо да Винчи утверждал, что изменения на поверхности Земли неизбежны и происходят не катастрофически, а постепенно.

О принципах устройства природы • Более последовательными и глубокими были идеи Леонардо о принципах общего устройства Вселенной. • «Природа никогда не нарушает своих собственных законов, – писал он. Природа управляется законами, которые испокон веку существуют в ней самой» . • «О, удивительная, о, изумительная необходимость! – восклицал он, Ты заставляешь своими законами все действия проистекать кратчайшими путями из их причин» .

• Леонардо да Винчи стал предтечей Кеплера в новом понимании мировой гармонии. Он видел ее не в примитивной пифагорейской картине – буквально понимаемой «музыке сфер» , а в строгих количественных соотношениях, в количественной закономерности Вселенной.

• Леонардо да Винчи был первым автором знаменитого принципа познания природы (который через полтора века почти теми же словами выскажет и Галилей), провозгласив, что «вся философия начертана в той грандиозной книге, которая постоянно стоит перед нашими взорами (я говорю, – пояснял он, – о мироздании)» и что «она написана на языке математики» .

• В философской проблеме первоисточника движения материи Леонардо придерживался идей пантеизма. • На рубеже Средневековья и Нового времени, и даже еще во второй половине XVI в. пантеизм был выразителем идей самодвижения и саморазвития материи, то есть выступал как антипод официальной религии, которая предписывала все во Вселенной объяснять проявлением непредсказуемой воли единого антропоморфного Бога, и творящего, и движущего материю.

Вселенная и Жизнь • Наряду с понятием Космоса Леонардо да Винчи ввел образ Микрокосма, понимая под этим сложнейшее устройство самого человека. • Он утверждал существование теснейшей гармонии между явлением Жизни и Вселенной (то есть, говоря современным языком, утверждал действие во Вселенной антропного принципа).

Конец региональной астрономии. • В XV –XVI вв. завершалась долгая история многорегиональной астрономии. Астрономия приобретала характер общемировой науки, развитие которой немыслимо без международных связей. • Руководящим образцом стала европейская наука, сама, как некогда это было и в Древней Греции, впитавшая в себя культуру и науку Юга и Востока.