Древние, средневековые и ренессансные астрономы и философы разработали множество различных теорий о динамике небесных сфер . Они объясняли движения различных вложенных сфер с точки зрения материалов, из которых они были сделаны, внешних двигателей, таких как небесные разумы, и внутренних двигателей, таких как движущие души или приложенные силы. Большинство этих моделей были качественными, хотя некоторые из них включали количественный анализ, который связывал скорость, движущую силу и сопротивление.
При рассмотрении физики небесных сфер ученые придерживались двух различных взглядов на материальный состав небесных сфер. Для Платона небесные области были созданы «в основном из огня» [1] [2] из-за подвижности огня. [3] Более поздние платоники, такие как Плотин , утверждали, что хотя огонь естественным образом движется вверх по прямой линии к своему естественному месту на периферии вселенной, когда он достигает этого места, он либо останавливается, либо естественным образом движется по кругу. [ 4] Это описание согласуется с метеорологией Аристотеля [ 5] об огненной области в верхних слоях воздуха, увлекаемой круговым движением лунной сферы. [6] Однако для Аристотеля сами сферы были сделаны полностью из особого пятого элемента, [7] Эфира (Αἰθήρ) , яркой, незапятнанной верхней атмосферы, в которой обитают боги, в отличие от плотной нижней атмосферы, Aer (Ἀήρ). [8] В то время как четыре земных элемента ( земля , вода , воздух и огонь ) дали начало образованию и разложению природных субстанций путем их взаимных преобразований, эфир был неизменным, двигаясь всегда с равномерным круговым движением , которое было уникально подходящим для небесных сфер, которые были вечными. [9] [10] Земля и вода имели естественную тяжесть ( gravitas ), которую они выражали, двигаясь вниз к центру вселенной. Огонь и воздух имели естественную легкость ( levitas ), так что они двигались вверх, от центра. Эфир, не будучи ни тяжелым, ни легким, естественным образом двигался вокруг центра. [11]
Еще во времена Платона философы считали, что небеса движимы нематериальными агентами. Платон считал, что причиной является мировая душа , созданная в соответствии с математическими принципами, которые управляют ежедневным движением небес (движением Того же) и противоположными движениями планет по зодиаку ( движением Различного). [12] Аристотель предположил существование божественных неподвижных двигателей , которые действуют как конечные причины ; небесные сферы имитируют двигатели, насколько это возможно, двигаясь с равномерным круговым движением. [13] [14] В своей «Метафизике » Аристотель утверждал, что для обеспечения каждого отдельного движения на небесах потребуется отдельный неподвижный двигатель. Указывая, что число сфер, а следовательно, и богов, подлежит пересмотру астрономами, он оценил общее число в 47 или 55, в зависимости от того, следовал ли человек модели Евдокса или Каллиппа . [15] В трактате «О небесах » Аристотель представил альтернативный взгляд на вечное круговое движение как на движущееся само по себе, подобно мировой душе Платона, [16] который поддерживал три принципа небесного движения: внутреннюю душу, внешний неподвижный двигатель и небесную материю (эфир). [17] [18]
В своих «Планетарных гипотезах » Птолемей ( ок. 90 – ок. 168 ) отверг аристотелевскую концепцию внешнего первичного двигателя, утверждая вместо этого, что планеты имеют души и движутся сами по себе с помощью добровольного движения. Каждая планета посылает движущие излучения, которые направляют ее собственное движение и движения эпицикла и деферента , которые составляют ее систему, так же, как птица посылает излучения своим нервам, которые направляют движения ее ног и крыльев. [19] [20] [21]
Иоанн Филопон (490–570) считал, что небеса созданы из огня, а не из эфира, однако утверждал, что круговое движение является одним из двух естественных движений огня. [22] В теологическом труде «О сотворении мира» ( De opificio mundi ) он отрицал, что небеса движимы либо душой, либо ангелами, предполагая, что «не невозможно, чтобы Бог, создавший все это, наделил движущей силой Луну, Солнце и другие звезды — так же, как склонность к тяжелым и легким телам и движения, обусловленные внутренней душой, всем живым существам — для того, чтобы ангелы не двигали их силой». [23] [24] [25] Это интерпретируется как применение концепции импульса к движению небесных сфер. [26] [27] [28] В более раннем комментарии к «Физике» Аристотеля Филопон сравнил врожденную силу или природу, которая отвечает за вращение небес, с врожденной силой или природой, которая отвечает за падение камней. [29]
Исламские философы аль-Фараби ( ок. 872 – ок. 950 ) и Авиценна ( ок. 980 –1037), следуя Плотину, утверждали, что двигатели Аристотеля, называемые интеллектами, возникли через ряд эманаций, начинающихся с Бога. Первый интеллект произошел от Бога, а из первого интеллекта произошла сфера, ее душа и второй интеллект. Процесс продолжался вниз через небесные сферы до сферы Луны, ее души и конечного интеллекта. Они считали, что каждая сфера непрерывно двигалась своей душой, стремясь подражать совершенству своего интеллекта. [30] [31] Авиценна утверждал, что помимо интеллекта и его души, каждая сфера также двигалась естественной склонностью ( майль ). [32]
Интерпретатор Аристотеля из мусульманской Испании , аль-Битруджи (ум. ок. 1024 ), предложил радикальное преобразование астрономии, которое покончило с эпициклами и эксцентриками, в которых небесные сферы приводились в движение одним неподвижным двигателем на периферии вселенной. Таким образом, сферы двигались с «естественным ненасильственным движением». [33] Сила двигателя уменьшалась с увеличением расстояния от периферии, так что нижние сферы отставали в своем ежедневном движении вокруг Земли; эта сила достигала даже сферы воды, производя приливы . [ 34] [35]
Более влиятельными для более поздних христианских мыслителей были учения Аверроэса (1126–1198), который соглашался с Авиценной в том, что интеллекты и души объединяются, чтобы двигать сферы, но отвергал его концепцию эманации. [31] [36] Рассматривая то, как действует душа, он утверждал, что душа двигает свою сферу без усилий, поскольку небесная материя не имеет тенденции к противоположному движению. [37]
Позже в этом столетии мутакаллим Адуд ад-Дин аль-Иджи (1281–1355) отверг принцип равномерного и кругового движения, следуя ашаритской доктрине атомизма , которая утверждала, что все физические эффекты были вызваны непосредственно волей Бога, а не естественными причинами. [38] Он утверждал, что небесные сферы были «воображаемыми вещами» и «более тонкими, чем паутина». [39] Его взгляды были оспорены аль-Джурджани (1339–1413), который утверждал, что даже если небесные сферы «не имеют внешней реальности, тем не менее они являются вещами, которые правильно воображаются и соответствуют тому, что [существует] в действительности». [39]
В раннем Средневековье среди европейских философов доминировала платоновская картина небес, что привело христианских мыслителей к вопросу о роли и природе мировой души. [40] С возрождением трудов Аристотеля в двенадцатом и тринадцатом веках , взгляды Аристотеля вытеснили ранний платонизм , и возник новый набор вопросов, касающихся отношений неподвижных двигателей к сферам и к Богу. [41]
На ранних этапах западного возрождения Аристотеля Роберт Гроссетест ( ок . 1175–1253 ), находившийся под влиянием средневекового платонизма и астрономии аль-Битруджи, отверг идею о том, что небеса движутся либо душами, либо разумом. [42] Трактат Адама Марша ( ок. 1200–1259 ) «О приливах и отливах моря» , который ранее приписывался Гроссетесту, поддерживал мнение аль-Битруджи о том, что небесные сферы и моря движутся периферийным двигателем, движение которого ослабевает с расстоянием. [43]
Фома Аквинский ( ок. 1225–1274 ), следуя Авицене, интерпретировал Аристотеля так, что за движение каждой небесной сферы отвечают две нематериальные субстанции: душа, которая является неотъемлемой частью ее сферы, и интеллект, который отделен от ее сферы. Душа разделяет движение своей сферы и заставляет сферу двигаться посредством своей любви и желания неподвижного отдельного интеллекта. [44] [45] Авиценна, аль-Газали , Моисей Маймонид и большинство христианских схоластических философов отождествляли интеллекты Аристотеля с ангелами откровения, тем самым связывая ангела с каждой из сфер. [46] Более того, Аквинский отверг идею о том, что небесные тела движимы внутренней природой, подобной тяжести и легкости, которая движет земные тела. [47] Приписывание душ сферам было теологически спорным, поскольку это могло сделать их животными. После осуждения 1277 года большинство философов отвергли идею о том, что небесные сферы имеют душу. [48]
Роберт Килвордби ( ок. 1215–1279 ) обсудил три альтернативных объяснения движений небесных сфер, отвергая взгляды, что небесные тела одушевлены и движутся своими собственными духами или душами, или что небесные тела движутся ангельскими духами, которые управляют ими и движут ими. Вместо этого он утверждал, что «небесные тела движутся своими собственными естественными наклонностями, подобными весу». [49] Так же, как тяжелые тела естественным образом движутся своим собственным весом, который является внутренним активным принципом, так и небесные тела естественным образом движутся подобным внутренним принципом. Поскольку небеса сферичны, единственное движение, которое может быть для них естественным, — это вращение. Идея Килвордби ранее была поддержана другим ученым из Оксфорда , Джоном Бландом ( ок. 1175–1248 ). [50] [51]
В двух немного отличающихся обсуждениях Иоанн Буридан ( ок. 1295 – ок. 1358 ) предположил, что когда Бог создал небесные сферы, он начал их двигать, запечатлевая в них круговой импульс, который не будет ни испорчен, ни уменьшен, поскольку не будет ни склонности к другим движениям, ни сопротивления в небесной области. Он отметил, что это позволит Богу отдохнуть в седьмой день, но он оставил этот вопрос для решения богословами. [52] [53] [54]
Николь Орем ( ок. 1323 -1382) объяснил движение сфер в традиционных терминах действия интеллектов, но отметил, что, в отличие от Аристотеля, некоторые интеллекты движутся; например, интеллект, который движет эпицикл Луны, разделяет движение лунного шара, в который встроен эпицикл. [55] Он связал движение сфер с пропорцией движущей силы к сопротивлению, которое было приложено к каждой сфере, когда Бог создавал небеса. [56] [57] Обсуждая соотношение движущей силы интеллекта, сопротивления сферы и круговой скорости , он сказал, что «это отношение не должно называться отношением силы к сопротивлению, кроме как по аналогии, потому что интеллект движется только по воле... и небеса не сопротивляются ему». [58]
По мнению Гранта, за исключением Орезма, схоласты не считали модель силы-сопротивления должным образом применимой к движению небесных тел, хотя некоторые, такие как Варфоломей Амикус , мыслили по аналогии в терминах силы и сопротивления. [59] К концу Средних веков среди философов было распространено мнение, что небесные тела движутся внешним разумом, или ангелами, а не каким-то внутренним двигателем. [60]
Хотя Николай Коперник (1473–1543) преобразовал птолемеевскую астрономию и аристотелевскую космологию, переместив Землю из центра вселенной, он сохранил как традиционную модель небесных сфер, так и средневековые аристотелевские взгляды на причины ее движения. Коперник следует Аристотелю, утверждая, что круговое движение естественно для формы сферы. Однако он также, по-видимому, принял традиционное философское убеждение, что сферы приводятся в движение внешним двигателем. [61]
Космология Иоганна Кеплера (1571–1630) исключила небесные сферы, но он считал, что планеты движутся как внешней движущей силой, которую он разместил в Солнце, так и движущей душой, связанной с каждой планетой. В ранней рукописи, обсуждающей движение Марса, Кеплер считал, что Солнце является причиной кругового движения планеты. Затем он приписал внутреннее и внешнее движение планеты, которое преобразует ее общее движение из кругового в овальное, движущейся душе в планете, поскольку движение является «не естественным движением, а скорее одушевленным». [62] В различных трудах Кеплер часто приписывал своего рода интеллект врожденным двигательным способностям, связанным со звездами. [63]
После коперниканства планеты стали рассматриваться как тела, свободно движущиеся через очень тонкую эфирную среду. Хотя многие схоласты продолжали утверждать, что разумы были небесными двигателями, теперь они связывали разумы с самими планетами, а не с небесными сферами. [64]
{{cite journal}}
: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )