Космологическая модель концентрических (или гомоцентрических ) сфер , разработанная Евдоксом , Каллиппом и Аристотелем , использовала небесные сферы, все центры которых находились на Земле . [1] [2] В этом отношении она отличалась от эпициклических и эксцентрических моделей с несколькими центрами, которые использовались Птолемеем и другими астрономами- математиками до времен Коперника .
Евдокс Книдский был первым астрономом, разработавшим концепцию концентрических сфер. Первоначально он был студентом академии Платона и, как полагают, находился под влиянием космологических спекуляций Платона и Пифагора . [3] [4] Он придумал идею гомоцентрических сфер, чтобы объяснить воспринимаемые непоследовательные движения планет и разработать единую модель для точного расчета движения небесных объектов. [4] Ни одна из его книг не сохранилась до наших дней, и все, что мы знаем о его космологических теориях, исходит из работ Аристотеля и Симплиция . Согласно этим работам, модель Евдокса имела двадцать семь гомоцентрических сфер, причем каждая сфера объясняла тип наблюдаемого движения для каждого небесного объекта. Евдокс назначает одну сферу для неподвижных звезд, что, как предполагается, объясняет их ежедневное движение. Он приписывает три сферы как Солнцу, так и Луне, причем первая сфера движется таким же образом, как и сфера неподвижных звезд. Вторая сфера объясняет движение Солнца и Луны в плоскости эклиптики. Третья сфера должна была двигаться по «широтно наклоненной» окружности и объяснять широтное движение Солнца и Луны в космосе. Четыре сферы были приписаны Меркурию , Венере , Марсу , Юпитеру и Сатурну , которые были единственными известными планетами в то время. Первая и вторая сферы планет двигались точно так же, как первые две сферы Солнца и Луны. Согласно Симплицию, третья и четвертая сферы планет должны были двигаться таким образом, чтобы создавать кривую, известную как гиппопеда . Гиппопеда была способом попытаться объяснить ретроградные движения планет. [5] Многие историки науки, такие как Майкл Дж. Кроу, утверждали, что Евдокс не считал свою систему концентрических сфер реальным отображением вселенной, а считал, что это всего лишь математическая модель для расчета движения планет. [6]
Каллипп , современник Евдокса, попытался улучшить свою систему, увеличив общее количество гомоцентрических сфер. Он добавил две дополнительные сферы для Солнца и Луны, а также одну дополнительную сферу для Марса, Меркурия и Венеры. Эти дополнительные сферы должны были исправить некоторые проблемы с расчетами в исходной системе Евдокса. Система Каллиппуса могла лучше предсказывать движения некоторых небесных объектов, но его система все еще имела много проблем и не могла объяснить многие астрономические наблюдения. [7]
Аристотель разработал собственную систему концентрических сфер в «Метафизике» и «De Caelo» («О небесах») . Он считал, что и у Евдокса, и у Каллиппа в их моделях было слишком мало сфер, и добавил больше сфер в систему Каллиппа. Он добавил три сферы к Юпитеру и Марсу, а также четыре сферы к Венере, Меркурию, Солнцу и Луне, в общей сложности пятьдесят пять сфер. Позже он усомнился в точности своих результатов и заявил, что, по его мнению, было сорок семь или сорок девять концентрических сфер. Историки не уверены в том, сколько сфер, по мнению Аристотеля, было в космосе, и теории варьируются от 43 до 55. В отличие от Евдокса, Аристотель считал, что его система представляет собой реальную модель космоса. [8]