По кругу с Землей. Коперник. Гелиоцентризм. - Jose Diaz

Более сложным инструментом является астролябия, позволяющая производить более полные измерения для конкретной широты. В основе прибора — стереографическая проекция небесного свода. Сам прибор состоит из трех частей, вкладывающихся друг в друга (см. следующую страницу), — внешней градуированной окружности, тарелки или рамки, и двух дисков, вставляющихся один в другой. Внутренний диск, называемый пауком, содержит вращающуюся стрелку, закрепленную в центре, которую называют алидада. Оставшийся диск фиксируется между пауком и тарелкой, он зависит от широты места, на котором производится наблюдение. Этот диск называется пластинкой, или тимпаном. Этот инструмент был усовершенствован арабами, но известно, что его использовали и древнегреческие астрономы, хотя они и не знали имени изобретателя.

Рисунок объясняет устройство инструмента. Элемент, называемый тимпаном, соответствует проекции неба на плоскость, то есть двумерной карте неба, наблюдаемого в конкретной местности. При наблюдении в других местностях следует использовать соответствующий тимпан. На этом диске выгравированы координаты небесной сферы, соответствующие конкретной широте, в том числе зенит, горизонт, линии высоты, азимута, небесного экватора, эклиптики и тропиков Рака и Козерога. Астролябию подвешивают вертикально за отверстие в верхней части. Край тарелки проградуирован в градусах и часто также в минутах. В свою очередь, паук может вращаться и представляет собой прозрачную планисферу с позициями Солнца, Луны и самых ярких звезд. Над пауком указатель алидады поворачивается в направлении искомого светила. Например, при направлении на Солнце алидада будет показывать местное время.

Армиллярная сфера, в отличие от описанных инструментов, является трехмерной картой неба, включающей известные движения различных светил. Ее изобретение приписывается Эратосфену, хотя точных доказательств этому нет. По сути, астролябия является двумерной реализацией принципа армил- лярной сферы. В Китае армиллярные сферы конструировали в I веке до н. э., некоторые из них могли вращаться с помощью хитроумных гидравлических механизмов.

В левой части рисунка — составные части астролябии. Справа — собранная астролябия.

Тарелка градуирована и содержит внутри два диска, вставленные один в другой,— тимпан и паук; к центру паука крепится алидада.

Армиллярная сфера, в сущности, является моделью небесных тел с набором окружностей, изображающих небесную широту и долготу, в центре которых находится Земля, и другими важными астрономическими деталями, такими как эклиптика.

Не следует путать армиллярную сферу и небесный глобус. Небесный глобус — не что иное, как представление небосвода, изображающее видимые позиции звезд на небе; на нем нет Солнца, Луны и планет, так как их позиция изменяется слишком быстро.

Армиллярная сфера, напротив (иллюстрация вверху справа на следующей странице), состоит из совокупности колец, изображающих основные воображаемые окружности, использующиеся для описания неба. На первом рисунке армил- лярной сферы с предыдущей страницы изображены: небесный экватор (А), эклиптика (В), оба тропика — Рака (С) и Козерога (D), оба полярных круга (соответственно, Е и F), колюр равноденствий (G) и колюр солнцестояний (Н).

Компоненты армиллярной сферы. Если астролябия является стереографической проекцией небосвода, то армиллярная сфера — это ее трехмерная версия.

Армиллярная сфера, хранящаяся в Краковском университете, где Коперник начал изучение астрономии.

Объяснение самых важных кругов небесной сферы, среди которых эклиптика и небесный экватор, и двух небесных полюсов — Северного и Южного.

Внутри этих окружностей находится маленький земной шар, полюса которого ориентированы соответственно небесным полюсам и образуют ось (иллюстрация внизу предыдущей страницы). Земля может вращаться вокруг этой оси таким образом, что конкретный меридиан сможет совпасть с любым небесным меридианом. Вращение внутренней сферы может имитировать вращение нашей планеты или же через вращение наружной сферы можно имитировать движение неба с точки зрения земного наблюдателя. Передвигая меридианы и элементы, можно измерять положение светил.

И наконец, трикветрум, или линейка Птолемея, — древний астрономический инструмент, использовавшийся для измерения зенитных расстояний и высоты небесных тел. Птолемей впервые описал его в своем «Альмагесте», назвав параллактическим инструментом. Существуют доказательства того, что он использовался для измерения параллакса Луны, о чем мы более подробно поговорим далее.

Этот инструмент может выполнять функцию, аналогичную астролябии, но дает более точные результаты, так как его конструкция весьма проста. Он состоит из вертикального плеча с градуированной линейкой, двух вращающихся плеч, соединенных шарнирами, и верхнего плеча с отвесом. Два плеча соединены таким образом, что могут скользить. Когда наблюдатель совмещает небесный объект с отвесом верхнего плеча, нижнее плечо изменяет угол наклона. Показание, считываемое на линейке, в комбинации с высотой дает зенитное расстояние. Этот инструмент был очень популярен до распространения телескопа Гюйгенса.

Кроме того факта, что Коперник научился пользоваться этими инструментами в Кракове, есть свидетельства, что он пользовался ими в течение всей жизни. Например, ученый использовал армиллярную сферу, секстант и трикветрум, которые явно упомянуты в его фундаментальном труде «О вращении небесных сфер». Поэтому мы можем быть почти уверены, что у него была также астролябия и, возможно, переносной квадрант.

Трикветрум Коперника, астрономический инструмент, широко использовавшийся до изобретения телескопа. Коперник упоминает его в одном из своих трудов как Instrumenti parallacticI contructio.

Пока братья Коперники учились в Краковской академии, дядя Лукаш в 1489 году получил пост епископа Вармии. В 1495 году, узнав о смерти Яна Занау, каноника Фромборка, он запросил этот пост для Николая и посоветовал племяннику отправиться сюда, чтобы оказать давление на капитул, хотя Николай еще не получил степень магистра (в то время это было нормальным). Эта стратегия, однако, не увенчалась успехом. Капитул опасался увеличения влияния епископа и ответил на этот запрос отказом. Разумеется, путешествие в родной город было благотворным для студента. Убедившись в безрезультатности затеи, он переехал ко двору дяди в Ольштын (центр епископской власти).

Тем не менее епископ Ватценроде строил амбициозные планы насчет племянников. На следующий год во дворце епископа в Лидзбарке прошли выборы полномочного представителя при Святом Престоле епархий Северной Польши в их противостоянии Тевтонскому ордену. Выбор пал на секретаря Лукаша Ватценроде, Ежи Пранге, который сразу же отправился в Рим. Дядя Лукаш воспользовался своим влиянием, и Николая назначили сопровождающим. Он не получил титул каноника, но смог продолжать образование в Италии, улучшая послужной список в ожидании подходящего случая в будущем. Для Николая переезд стал возможностью упрочить знакомство с классическими источниками.

Глава 2

Годы в Италии

В конце XV века Италия была колыбелью искусства, науки и философии. Новые идеи, покровительство со стороны дворянства и дух свободы, которым она дышала, привлекали сюда самые светлые умы Европы. Для такого ученого, как Коперник, это была идеальная среда для завершения образования. Однако чтобы обеспечить будущее и иметь возможность реализовать свою мечту, ему приходилось сочетать изучение астрономии с более практическими дисциплинами, такими как право и медицина.

В 1496 году Коперник совершил свое первое путешествие в Италию. После нескольких лет интенсивной учебы в Кракове поездка к колыбели идей Возрождения должна была послужить важным стимулом для молодого ученого. В это время в стране то тут, то там вспыхивали вооруженные конфликты между мини-государствами, подогреваемые вторжениями французской и испанской армий.

Италия переживала кризис ценностей Средневековья, которые стали теперь объектом всевозможных споров. Критический ум отбрасывал предвзятые идеи, все более популярным становилось свободомыслие как способ обретения знаний. Наука воспринималась как возможность трансформации, и не за горами было рождение нового мировоззрения, которое впоследствии привело к необратимым изменениям в европейском обществе. Изобретение книгопечатания, использование компаса, открытие плавления металлов, микроскопа и телескопа — вот важные вехи той эпохи. Добавим сюда открытие новых земель, подтверждение сферической формы Земли, открытие кровообращения — и это не говоря о гелиоцентрической модели, которую вынашивал Коперник. В Италии в тот период работало десять университетов, старейшим из них был Болонский, основанный в 1088 году. Эти учебные заведения в большей или меньшей степени были эпицентром изменений, именно они вызвали эпохальный прорыв.