Стівен Вайнберг - Пояснюючи світ

або особливості руху та часу, що йому відповідає… Загалом завданням астронома є не знати, що за своєю природою перебуває в спокої, а знати, що за природою перебуває в русі; він радше має робити припущення про те, що залишається в спокої, а що рухається, а також враховувати, які припущення відповідають тому, що ми бачимо в небесах. Він має перейняти свої перші базові принципи в натурфілософа, а саме, що танок небесних тіл простий, регулярний та впорядкований; із цих принципів він зможе показати, що рух усіх небесних тіл круговий – як тих, що обертаються паралельними курсами, так і тих, що в’ються нахиленими колами.

«Натурфілософи» Геміна мають деякі спільні риси із сучасними фізиками-теоретиками, але з величезними відмінностями. Слідом за Арістотелем Гемін вважає, що природознавці покладаються на базові принципи, включно з телеологічними: природознавець припускає, що небесні тіла «найкращі такі, як вони є». Згідно з Геміном, лише астроном використовує математику як додаток до своїх спостережень. При цьому Гемін не міг навіть уявити той взаємообмін, що виник між теорією та спостереженнями. Сучасний фізик-теоретик теж робить висновки на підставі базових принципів, але він використовує в цій роботі математику, а самі принципи виражає математично й засвоює зі спостереження, а зовсім не внаслідок міркувань про те, що «краще».

У посиланні Геміна на рухи планет, «що обертаються паралельними курсами, і тих, що в’ються нахиленими колами», можна впізнати гомоцентричні сфери, що обертаються навколо нахилених осей у схемах Евдокса, Калліпа та Арістотеля, до яких Гемін, як вірний арістотелівець, звісно, мав бути лояльний. З другого боку, Адраст Афродісійський, який близько 100 року н. е. написав коментар до «Тімея», а поколінням пізніше математик Теон Смирнський були достатньо переконані теорією Аполлонія та Гіппарха, щоб спробувати зробити її соліднішою, інтерпретуючи епіцикли та деференти як тверді прозорі сфери на кшталт гомоцентричних сфер Арістотеля, але вже не гомоцентричні.

Деякі автори, усвідомивши конфлікт між різними теоріями планет, розводили руками й заявляли, що люди просто не здатні зрозуміти небесні явища. Так, у середині V століття у своєму коментарі до «Тімея» неоплатоніст-язичник Прокл стверджував16:

Маючи справу з підмісячним світом, ми задоволені, бо завдяки нестабільності матеріалу, з якого він створений, ми здебільшого можемо зрозуміти, що відбувається. Але, щоб пізнати світ небесний, ми використовуємо чуття і вдаємося до всіляких вигадок, доволі відірваних від того, що є насправді… Те, що все відбувається саме так, чітко показують відкриття про цей небесний світ – з різних гіпотез ми робимо однакові висновки щодо однакових об’єктів. Серед них одні гіпотези зберігають потенціал за допомогою епіциклів, другі роблять це за допомогою ексцентрів, тоді як треті зберігають потенціал за допомогою позбавлених планет сфер, які обертаються у протилежних напрямках. Звісно, думка Бога про це більш певна. Але ми маємо бути задоволені тим, що «наблизилися» до цього світу, бо ми – люди, що можуть лише припускати й чиї висловлювання нагадують байки.

Прокл помилявся за трьома пунктами. Він не взяв до уваги той момент, що теорія Птолемея, у якій використовували епіцикли та ексцентри, «зберігала потенціал» значно краще за теорію Арістотеля, яка спиралася на гіпотезу гомоцентричних «сфер, що обертаються у протилежних напрямках». Є також невеличкий технічний момент: говорячи, що «одні гіпотези зберігають потенціал за допомогою епіциклів, другі роблять це за допомогою ексцентрів», Прокл, схоже, не розуміє, що у випадку, де епіцикл може відігравати роль ексцентру (див. примітку внизу сторінки 93), це не різні гіпотези, а різні способи опису того, що математично є тією самою гіпотезою. Насамперед Прокл помилявся у припущенні, що зрозуміти небесні рухи складніше, ніж земні явища, тобто те, що відбувається «в підмісячному світі». Насправді ж усе навпаки. Ми знаємо, як обчислити рухи тіл у Сонячній системі з високою точністю, але досі не вміємо як слід передбачати землетруси або урагани. Але Прокл був у цьому не сам. Як ми побачимо нижче, його нічим не обґрунтований песимізм щодо можливості розуміння руху планет століттями пізніше повторив Мойсей Маймонід.

У першому десятилітті XX століття фізик П’єр Дюгем17, який звернувся до філософії, став на бік послідовників Птолемея, бо їхня модель краще відповідала спостереженням, але не схвалював Теона та Адраста за спроби додати цій моделі реалістичності. Можливо, через свою глибоку релігійність Дюгем намагався звести роль науки лише до побудови математичних теорій, що відповідає спостереженням, а не до спроб щось пояснити. Я не підтримую такого підходу, бо робота фізиків мого покоління точно схожа на пояснення, як ми це зазвичай називаємо, тобто це не просто опис18. Щоправда, провести чітку грань між описом та поясненням не так легко. Я сказав би, що ми пояснюємо якесь узагальнення щодо світу, показуючи, як воно випливає з якогось більш фундаментального узагальнення. Але що ми маємо на увазі під фундаментальним? Утім, думаю, ми знаємо, що маємо на увазі, коли говоримо, що закони всесвітнього тяжіння та руху Ньютона більш фундаментальні за три закони планетарного руху Кеплера. Великий успіх Ньютона полягав саме в поясненні рухів планет, а не просто їхньому описі. Однак він не пояснював сили тяжіння і знав про це, але з поясненнями завжди так – щось завжди залишається на майбутнє.

Через їхні дивні й незрозумілі рухи планети були непридатні як годинники, календарі чи компаси. В елліністичні часи та пізніше їм знайшли інше застосування – в астрології, лженауці, перейнятій від вавилонян[28]. Сучасна чітка відмінність між астрономією та астрологією в давньому та середньовічному світах була менш очевидна, бо тоді ще не засвоїли уроку, що людські проблеми не мають стосунку до законів, які керують зірками та планетами. Починаючи із Птолемеїв, правителі підтримували вивчення астрономії здебільшого через сподівання, що вона відкриє майбутнє, а тому астрономи, природно, витрачали на астрологію багато свого часу. Зрештою, Клавдій Птолемей був автором не лише найвидатнішого астрономічного твору античності «Альмаґест», але й трактату з астрології «Тетрабіблос» («Чотирикнижжя»).

Але я не можу залишити давньогрецьку астрономію на такій сумній ноті. Щоб зробити закінчення другої частини цієї книжки більш оптимістичним, процитую слова Птолемея про його задоволення від астрономії19:

Я знаю, що смертний і проживу недовго, але, відстежуючи численні повторні кола зірок, я більше не торкаюся ногами Землі, а поруч із самим Зевесом смакую амброзією – їжею богів.

Частина III. Середньовіччя

У давньогрецькій частині Стародавнього світу наука досягла таких висот, яких не вдавалося повторити аж до наукової революції XVI та XVII століть. Давні греки зробили велике відкриття, що деякі аспекти природи, особливо в оптиці та астрономії, можна