Наблюдая в течение веков солнечные и лунные затмения, древние египтяне заметили в этих явлениях определенный порядок. Затмения закономерно повторяются через каждые 18 лет и 111/3 суток. Этот период получил название «сарос», что по-египетски значит «повторение». В течение одного сароса происходит 41 затмение Солнца и 29 затмений Луны. Каждое из этих затмений наступает без заметной закономерности. Но если знать даты, когда происходили затмения в течение одного сароса, то можно предсказать затмения для будущего сароса. В течение следующих 18 лет и 111/3 суток произойдут также 41 солнечное и 29 лунных затмений в том же порядке, в той же последовательности во времени. Это подобно тому, как каждые сутки повторяется порядок отправления поездов с одной станции.
Открытие сароса было, однако, лишь первой ступенью в выяснении закономерности затмений. Это открытие еще не вскрывало сущности и не объясняло причин затмений. С помощью сароса можно предсказать предстоящее затмение только приближенно — указать день и очень приблизительно место, где оно будет видно. Для точного предсказания затмений понадобилась огромная работа астрономов и математиков в течение многих столетий: нужно было изучить законы, по которым совершаются движения небесных тел солнечной системы.
Важнейшим шагом в этом направлении явилось выяснение строения солнечной системы. В течение многих веков господствовало мнение о том, что Земля находится в центре мира (геоцентризм). Широкую известность приобрела геоцентрическая система Птолемея. Основы этой системы были заложены древнегреческими учеными Евдоксом и Аристотелем и позднее развиты Птолемеем. Согласно этой системе Земля неподвижна и находится в центре мира, а вокруг нее по сферам (поверхностям шаров) с равномерной скоростью движутся небесные тела. Чтобы объяснить видимый сложный и неравномерный путь Солнца и петлеобразные пути движения планет, Евдокс предполагал, что звезды в своем движении связаны с одной сферой, а Солнце и планеты — с несколькими. Например, Солнце прикреплено к сфере, которая в свою очередь связана со второй сферой, а вторая — с третьей; каждая из этих сфер-шаров вращается равномерно, но скорости их вращения и положения осей вращения различны.
Таким сложным образом объяснялось видимое движение Солнца. Позднее над усовершенствованием этой схемы строения солнечной системы трудились и другие ученые. Во II веке нашей эры взгляды древнегреческих ученых в области астрономии были собраны Клавдием Птолемеем в сочинении, известном под арабским названием «Альмагест», что значит «Великое построение». Изложенная в «Альмагесте» система мира Евдокса — Аристотеля стала именоваться птолемеевой. Птолемей внес в систему Евдокса — Аристотеля добавления, построил еще более сложные схемы движения планет.
Система мира по Птолемею с Землей в центре, «уточненная» католическими монахами
Такой взгляд на мироздание отвечал религиозному мировоззрению, которое утверждает, что человек является конечной целью творения и все в природе (в том числе и Солнце и звезды) создано богом для людей. Научные взгляды несовместимы с религиозным пониманием устройства мира, происходящих в нем явлений и действующих в нем закономерностей. Вселенная бесконечна, и познание действительного ее строения достигается успехами астрономии, физики, математики, а не откровением свыше, о котором любят говорить богословы. Религиозные представления не имеют ничего общего с истиной, дают ложную, извращенную картину мира
Эта система была неправильной в своей основе, потому что ее авторы ошибочно считали Землю центром мира. Но все же она позволяла с достаточной точностью определять местонахождение на небе Солнца, Луны и планет в любой день года. А это было необходимо в жизни, в частности для мореплавания.
В первых веках нашей эры происходил закат культуры древнего, рабовладельческого мира. Возникшая в эти века христианская религия получила широкое распространение и стала господствующей в ряде стран Европы. Христианская церковь объявила жестокую борьбу науке. В этой борьбе были безжалостно уничтожены многие достижения науки и культуры античного мира. На несколько столетий наступила эпоха безраздельного господства церкви над умами людей. Научные истины, противоречащие библии, преследовались церковью как «еретические», противные богу.
Под тяжелой, давящей рукой религиозных фанатиков в Европе в течение сотен лет подавлялась научная мысль, осуждались и забывались ценные открытия прошлого. «Отцами церкви» было осуждено, например, учение о шарообразности Земли и существовании на ней антиподов, то есть людей, живущих на противоположной стороне поверхности земного шара. Причина была проста: об антиподах ничего не сказано в «священном» писании! Церковь одобряла только те учения, которые не противоречили религиозным представлениям.
В эти века центром научной мысли стали страны Востока, арабские государства и государства Средней Азии. Развитие ремесла и торговли в этих странах требовало развития науки. Здесь в IX–XV веках астрономия получила новое развитие в работах ряда ученых. Этому способствовали широкие экономические связи народов арабских стран и Средней Азии с другими странами, их заморская торговля, далекие военные походы. Покорив в VII веке некоторые страны средиземноморского побережья, арабы знакомятся с трудами Аристотеля, Птолемея и других ученых греческой древности, переводят их произведения на арабский язык.
В крупных городах Востока возникают астрономические обсерватории, в которых астрономы ведут постоянное наблюдение неба, уточняют полученные древними греками данные о движении небесных тел, более точно определяют размеры земного шара и т. д.
Среди выдающихся астрономов тех веков известны имена хорезмского ученого Абу-Рейхан аль-Бируни (который еще в начале XI века высказал правильную мысль о том, что Земля движется вокруг Солнца), азербайджанского ученого Насирэддина (XIII век), узбекского астронома Улуг-бека, который создал исключительно точные для своего времени (XV век) астрономические инструменты и с большой точностью определил положение очень многих звезд.
Но и в восточных странах сильное противодействие передовым идеям оказывала религия. Служители ислама вели борьбу со всем, что противоречит взглядам, изложенным в «священной» книге ислама — коране. Так, в XII веке в Багдаде, одном из главных центров научной мысли средневекового Востока, по приказу калифа были сожжены все книги, противные исламу.
Когда в Европе в недрах феодального общества стали складываться новые, капиталистические отношения и начался заметный рост городов, ремесла и торговли, появилась необходимость в расширении действительных знаний об окружающем мире. Итальянские и арабские купцы, разъезжавшие по свету в поисках новых рынков сбыта, новых богатств, несли в Европу восточную культуру, обогащенную учениями древних греков. Интерес к астрономии в Европе усиливался все более, потому что далекие морские путешествия требовали основательных астрономических знаний.
Большую роль в опровержении религиозных взглядов сыграло развитие географических знаний. До тех пор, пока сухопутные и морские путешествия были ограничены, представления людей о географии нашей планеты являлись весьма примитивными, а нередко и просто ошибочными. Эти представления поддерживались церковью. Многие читатели видели типичную для средневековья карту Земли с обязательный для того времени обозначением местоположения рая. Карта составлена в духе библейской догмы о том, что вода занимает одну седьмую часть земной поверхности.
Эпоха великих географических открытий XVI–XVIII веков и последующие научные исследования и измерения показали полную несостоятельность библейской географии. Выяснены были точные очертания и размеры материков, морей и океанов, еще раз подтвердилось учение о шарообразности Земли. Стало ясно, что большую часть земной поверхности (71 процент) занимает не суша, как говорится в библии, а Мировой океан. И само собой разумеется, нигде на нашей планете (как и на небе) не оказалось ни рая, ни ада.
В этих условиях церковь уже не могла запретить научные исследования: потребности экономического развития сильнее религиозных заповедей и догматов. Тогда церковь изменяет свою тактику: от полного запрета научных знаний она перешла к тому, чтобы прогрессивные учения древних греков сделать безопасными для религии. Из трудов Аристотеля, например, деятели католической церкви выбросили все, что расходилось с их толкованием «священных» книг. Так мыслитель, учение которого раньше отвергалось церковью, как «языческое», был превращен в непререкаемый церковный авторитет во всех областях знания. Учение Аристотеля дополняется, «уточняется» и истолковывается так, чтобы оно соответствовало религиозному учению. Геоцентрическая система мира оказалась приемлемой для церкви. Монахи лишь добавили к системе Птолемея «десятое хрустальное нёбо» — «эмпирей» («жилище блаженных»), где якобы обитают бог, ангелы и все праведники.
Церковь старается превратить науку в служанку богословия. С благословения церковных деятелей возникает особое направление в средневековой науке и философии — схоластика, которая пыталась примирить знание с верой. Ученые-схоласты старались увести людей от опытного изучения природы, заменяя его бесплодными рассуждениями о догматах веры и толкованиями учения Аристотеля и других древних мыслителей с точки зрения религиозных канонов.
Но это не остановило развития науки. Экономическая жизнь все больше требовала научных знаний. Человеческое общество и передовой в то время класс — буржуазия были заинтересованы в развитая производства, в развитии техники, а для этого нужна наука, нужно опытное всестороннее изучение природы.
Николай Коперник (1473–1543)
В XVI веке великий польский ученый Коперник разработал гелиоцентрическую систему — основу современной астрономии. Он утверждал, что Земля и другие планеты обращаются вокруг Солнца. Учение Коперника опровергло библейское представление о том, что Земля неподвижна и является центром мира. Почти 300 лет проповедники религии вели открытую борьбу против гелиоцентрической системы мира, выдвинутой Н. Коперником. «Проклятый Коперник — богу соперник», — писали православные богословы