Основополагающий принцип современной астрономии состоит в том, что законы физики, наблюдаемые на земле, выполняются также в любой точке Вселенной. Аристотель применил эту идею, по-своему переупорядочив Вселенную, убрав из нее центральный огонь Филолая и поместив в центре всего Землю.
Хотя аристотелевская модель мира часто вызывала сомнения у ученых, ее критика блокировалась вначале греческой верой в идеальную гармонию природы, а затем католической церковью, которая восприняла взгляды Аристотеля, сделав частью религиозного учения. В результате Вселенная Аристотеля оставалась общепризнанной с IV века до н.э. и вплоть до начала 1600-х годов.
Слои материи
Аристотель начал с идеи о том, что мир состоит из четырех элементов: земли, воды, воздуха и огня. Эти земные элементы, комбинируясь, образовывали все природные субстанции, а тепло, сухость, холод и влажность служили признаками присутствия соответствующего элемента. Дым, идущий от тлеющего дерева, считался вырывающимся от него воздухом. Смола, выделяющаяся под воздействием тепла, — водой. Пепел, остающийся после сгорания, был входящей в состав дерева землей. А пляшущие языки пламени — огнем. Аристотель пришел к выводу, что движущей силой в природе является стремление элементов выделиться в чистом виде. Земля была самым основным и тяжелым элементом, поэтому она погружалась вниз, пока не достигала состояния покоя, формируя сушу. Вода образовывала следующий слой, за ней следовал воздух, затем огонь. Вулканические извержения, землетрясения и дожди — все это были свидетельства того, что элементы прокладывают себе путь к своему правильному положению.
Кольцо огня простиралось вплоть до самой Луны. А за ним обращались вокруг Земли Солнце и пять планет. Все это было заключено в хрустальную небесную сферу, на которой находились неподвижные звезды.
Небесную часть Вселенной, располагающуюся за Луной, заполнял эфир. Согласно Аристотелю, это была квинтэссенция — пятый небесный элемент, недоступный людям и никогда не смешивающийся с более низкими элементами. Даже когда оказалась раскрыта истинная природа Солнечной системы, концепция всепроникающего эфира продолжала существовать, пока в XX столетии не была опровергнута Специальной теорией относительности Эйнштейна.
Превращение в сферу
Легко может показаться, что Аристотель был человеком, который все на свете перепутал. Однако в его философии имелась и определенная истина. Для астрономии самым важным являлось то, что он настаивал на сферичности земли, доказывая ее при помощи слонов.
В самых древних культурах уже признавалось, что мир имеет округлую форму. В VII веке до н.э. греки считали, что живут на диске, хотя в 580 году до н.э. Анаксимандр Милетский предположил, что Земля может быть цилиндром с плоским массивом суши на верхнем основании, который окружен со всех сторон кипящим океаном.
Одним из учеников Анаксимандра (согласно некоторым источникам) был Пифагор — знаменитый математик, который, возможно, заимствовал свои идеи из Египта, Месопотамии и даже более отдаленных стран. Он утверждал, что небесные тела имеют сферическую форму, а Земля входит в их число и тоже должна быть сферической. Но соглашались с ним далеко не все. Взять хотя бы Демокрита, одного из основоположников атомизма (идеи о том, что Вселенная состоит из крошечных частиц, называемых атомами); его часто называют гениальным провидцем, чьи идеи незаслуженно игнорировались из-за слепой приверженности учению Аристотеля. Однако Демокрит тоже заблуждался и поддерживал концепцию плоской Земли.
Рассуждения Аристотеля
Пифагор ничем не обосновывал свое суждение, однако Аристотель спустя 200 лет сделал это. Луна, как и Земля, освещается Солнцем, а значит, фазы Луны связаны не с изменением ее формы, а с переменой ракурса, в котором мы смотрим с Земли на ее освещенную половину. При этом форма терминатора — границы между светом и тенью — постоянно меняется. Единственная форма, которая соответствует его наблюдаемому поведению, это сфера. Во время лунных затмений тень, проходящая по Луне, тоже всегда выглядит круглой. Только круглая форма может отбрасывать круглую тень. Но почему бы Земле не быть плоским диском? Аристотель указывал, что при путешествии далеко на север и на юг меняются углы, под которыми видны звезды над горизонтом. Например, Полярная звезда опускается к северному горизонту по мере движения на юг. Подобное возможно, только если мы путешествуем по искривленной поверхности. И, наконец, Аристотель использовал «слоновий аргумент». Слоны обитали в Индии — на восточной границе известного тогда мира. И в Марокко — на его западном краю. А раз так, то края мира должны соединяться!