Кто же изобрел телескоп
Более ста лет назад,раскапывая холм Гиссарлык, под которым оказались руины древней Трои, Г. Шлиманнаряду с другими находками, к немалому своему удивлению, обнаружил…великолепно выделанные линзы из хрусталя.
Кто же их изготовил? И главное, зачем?
Давно уже многих исследователей волнует вопрос:какиминаучными знаниями обладали древние?При чтении литературы поистории науки нередко создается впечатление, что представления античных ученихпо оптике и, соответственно, астрономии были, мягко выражаясь весьмапримитивными. Но вряд ли этосоответствует действительности. В.А. Гуриков в статье«История создания телескопа»пишет,что первая зрительная труба появилась в Нидерландах в начале XVIIвека, «несмотря на то, что линзы были известны ещу 2500 лет до н.э. ».Стеклянные линзы с разным увеличением, датируемые 600-400 г.г. до н.э.,найдены и в Месопотамии. Зажигательное действие линз и зеркал известно сглубокой древности;очки вошли в употребление в конце XIII века.А зрительная труба — лишь в XVIII веке!В. Гуриков объясняет этотак:«Взаимосвязи между наукой ипрактикой в области оптики у древних греков и римлян, по сути дела, несуществовало»и, стало быть, «оптики античности…оптических приборов как таковых не создали». Можно ли согласиться стаким выводом?
Общеизвестны два крайне важных для данной проблемыфакта. Во-первых, в древнейшие исторические времена некоторые научные знаниябыли «профессиональным секретом»узкого круга посвященныхлиц (жрецов или, скажем, мастеров): те передавали их изпоколения в поколение и, как правило, в устной форме. Во-вторых, достоверныхсведений о древних знаниях до нашего времени дошло слишком мало. Так, П.А.Старцев в «Очерках истории астрономии в Китае»ссылаясь на книгу «Шуньдянь», отмечает, что уже вовремена легендарного императора Шуня (2257-2208 г.г. до н.э.) для наблюдениянебесных светил применялись армиллярные сферы и другие инструменты, сведения окоторых не дошли до наших дней.
Ф.Даннеман в «Истории естествознания »подчеркивает, что Галилео Галилей всвоей научной деятельности опирался на труды Евклида, Аполлония, Архимеда. Онприводит слова Галилея: «Руководясь законамидиоптрики мне удалось изготовить подзорную трубу». С.И. Вавилов добавляет,что Галилею была известна книга Кеплера, двумя важными теоремами из которой онвоспользовался. В первой речь идет о дальности видимости, зависящей от свойствобъектива и окуляра. Во второй — о длине труб телескопа и микроскопа.
Ю.А. Белый в книге «Иоганн Кеплер» сообщает, что Кеплер был знаком с работамиЕвклида, Аполлония, Аристотеля, Альхазена, и Вителло. Уже в «Дополненияхв Вителлию», Опибликованных в 1604 г. Кеплер рассмотрел ходлучей в оптической системе, состоящей из двояковыпуклой и двояковыгнутой линз.
С.Л. Соболь констатирует, что в 1647 году вышла изпечати книга И. Гевелия «Селенография», вкоторой впервые описаны подзорные трубы, гелиоскоп, полемоскоп и микроскопы.(Полемоскоп — это предшественник перископа;он представлял собойколенчатую трубу с объективом и окуляром.) Говоря о преломлении света в линзах,Гевелий ссылался на Альхазена и Вителло как на своих предшественников.
С.И. Вавилов отмечает, что Ньютон хорошо зналработы Евклида, Декарта и Барроу.
Таким образом, Галилей, Кеплер, Гевелий, Ньютон иГюйгенс в своих исследованиях и открытиях в области оптики опирались на знаниядревних ученых.
Л.В.Жигалова (Вопросы истории естествознания и техники) пишет, что в компилятивнойработе «Премудрости Соломона»говорилось о четырехспутниках Юпитера и кольцах Сатурна, открытых Галилеем в 1610 году. Однако в примечаниях к статьеЖигаловой приведено утверждение А. И. Соболевского, что названная компиляциясоставлена «не позднее концаXVI в. наосновании источников греческого происхождения».
Непосредственные предшественники «официальных» изобретателейтелескопа также широко пользовались античными источниками. Ф.Даннемансообщает, что Порта в своей«Естественной магии» дает описание улучшенной камеры — обскуры. (Он вставил вотверстие прозрачную чечевицу, от чего резкость изображения значительно повысилась.) Но Порта написал также «Пневматику»,которая восходит к «Пневматике» Герона; это позволяет предположить, что иулучшение камеры-обскуры Порта мог позаимствовать у того же Герона иликакого-нибудь другого древнего автора.
В комментариях В. П. Зубова к книге Леонардо даВинчи «Избранные естественнонаучные произведения»говорится, что оптика Леонардо возникла не на пустом месте: онхорошо знал произведения Евклида, Аристарха, Альхазе-на, Вителло, Д. Пекхема иР. Бэкона…
Характеризуя астрономию, возрожденную Николаем Кузанским и Тосканелли, Ф. Даннеманзамечает, что Г. Пурбах(1423—1461) вновьподнял ее на такую высоту, на какой она стояла в александрийскую эпоху.Европейские ученые до Пурбаха знакомились с «Альмагестом» исключительно через арабов; астрономическиесочинения Птолемея и многие другие работы были доставлены в Италию изКонстантинополя лишь вXV веке. Пурбахобратил внимание на греческую рукопись, которую затем перевел Региомонтан(1436-1476). Дляастрономических измерений Пурбахприменял «геометрический квадрат», в углу которого была прикреплена однимконцом линейка с диоптрами, а стороны разделены на120 частей каждая; поэтому можно было довольно точно отсчитыватьтангенсы наблюдаемого угла. (Диоптра—визир с двумя отверстиями либо зрительная труба.)
Откуда взялся у Пурбаха «геометрический квадрат» сдиоптрами? Скорее всего из греческой рукописи, переведенной Региомонтаном…
С. И. Вавилов указывает на оживление оптики вXIII веке. Об этом, по его мнению,свидетельствуют трактаты англичан Р. Бэкона и Д. Пекхема, а также тюрингенскогополяка Вителло. Но во всем, что касается оптики, эти авторы в основном попроступересказывают Евк.лида, Птолемея и Альхазена. Ф. Даннеман констатирует, что принаписании своей «Естественной истории» Бэкон пользовался работами греков(Аристотель, Евклид, Птолемей), римлян (Плиний, Боэций, Кассиодор) и арабов.Бэкон, конечно, хорошо знал оптику и, по-видимом, был знаком с устройствомтелескопа. Откуда пришло к нему это знание? Вспоминаются его слова (приводимыеА. Берри) о том, что телескоп был известен уже Юлию Цезарю(100—44 гг. до и. э.), который перед набегомна Британию обозревал новые земли из Галлии (с противоположного берегаЛа-Манша) с помощью телескопа.
Ф. Даннеман пишет, что Вителло в сочинении«Перспектива» излагал учение Альхазена, который, в свою очередь, был знаком сработами Евклида и Птолемея. В сочинении «О зажигательном зеркале по коническимсечениям» Альхазен упоминает о наблюдении древних: зеркала, имеющие формупараболоида вращения, соединяют все лучи в. одной точке ипроизводят более сильное действие, чем другие зеркала. Открытие этоприписывается Диоклу(350 г. до и. э.).
Такимобразом, все предшественники «официальных» изобретателей подзорной трубы— Порта, Леонардо да Винчи, Пурбах, Вителло,Бэкон и Альхазен— в своих работах пооптике основывались на трудах античных ученых.
Д. Д. Максутов в «Астрономической оптике»отмечает, что современникам Галилея была известна конструкция простоготелескопа, состоящего из одного вогнутого зеркала, которая спустя полторастолетия получила название «система Гершеля» Но скорее всего она восходит квременам античности. Ф. Даннеман указывает, что Региомонтан построил изметалла параболическое зажигательное зеркало диаметром в пять футов(1,52 м).Ф. Араго в «Общепонятной астрономии» свидетельствует, что Птолемей Эвергет(146—116 гг. до н. э.) установил на вершинеАлександрийского маяка вогнутое зеркало, с помощью которого можно былообнаруживать корабли на весьма далеком расстоянии.
Каков был научный багаж астрономов античности?Основные труды Птолемея— это знаменитый«Альмагест» и трактат «Оптика». И. А. Гейберг (Естествознание и математика вклассической древности) сообщает, что в«Оптике» автор исследует перспективу, физические основы зрения и обусловленныеими оптические обманы. Эта работа охватывает также и катоптрику:рассматриваются разнообразные зеркала. По мнению А. Берри «Альмагест», несомненно, основан на трудахпрежних астрономов, в особенности Гиппарха. Тот внес в астрономию поистинегромадный вклад: изобрел (илизначительно усовершенствовал) тригонометрию, произвел многие точные наблюдения,использовал старые (вавилонские) наблюдения для сравнения с позднейшими…
По утверждению Ф. Даннемана, Герону(100 г. до н. э.) принадлежит сочинение «Одиоптре». Герон написал также «Катоптрику». Плиний в своей «Естественнойистории» неоднократно ссылается на сочинение Цезаря под заглавием «О звездах».И. А. Гейберг сообщает, что работа Аполлония по катоптрике, в которойразбирается вопрос о зажигательных зеркалах, была предпринята под влияниемисследований Архимеда. Б. И. Спасский в «Истории физики» подчеркивает, чтозеркала входили в жреческую аппаратуру древних, а в «Катоптрике» Архимедаобъясняется, почему изображения предметов в вогнутых зеркалах представляютсяувеличенными.
Оптический трактат Евклида, по мнению С. И.Вавилова, основан на вполне сложившихся традициях и, кроме того, на практике икаждодневном опыте. Ф. Розенбергер считает, что Евклида можно считатьосновоположником оптики и катоптрики. Ф. Даннеман пишет, что работа Евклида пооптике является первой попыткой применить геометрию для объяснения видимойвеличины фигуры, для трактовки отражения света и других оптических явлений.(Евклид, в частности, был уже знаком с преломлением света.) Работы Евклидаоставались основным пособием по оптикевплоть до времен Кеплера, значительно продвинувшего эту область науки.
М.Борн и Э. Вольф в «Основах оптики»отмечают,что первые систематические описания оптических явлений принадлежат греческимфилософам и математикам Эмпедоклу(490—430гг. до н. э.) и Евклиду. С. Толанский
подчеркивает,что методика прослеживания луча для нахождения изображения, впервые серьезно изученная во времена Пифагора, широко используется и в нашидни.
По мнению Ф. Даннемана, двояковыпуклое стекло, найденное Лейардом в развалинах Ниневии (VII в. до н. э.), доказывает, что мастерствошлифовки достигло у древних высокого уровня. Толщина чечевицы составляла б мм,фокусное расстояние— 107 мм. Надополагать, линза эта была изготовлена не в единственном экземпляре. В первуюочередь, конечно, линзы применялись для добывания огня, но могли использоватьсяи в оптических инструментах. По словам Ф. Араго, Цицерон упоминал об экземпляре«Илиады», написанном на пергаменте, который заключался в ореховой скорлупе.Мирмекид из Милета сделал колесницу из слоновой кости, помещавшуюся… подкрыльями мухи. Араго не без основания считает,чтобез помощи увеличительных стекол изготовить подобные вещи невозможно.
Древние китайское астрономы во время солнечныхзатмений наблюдали и описывали протуберанцы. Знали они и о пятнах на Солнце.Древнегреческий философ Теофраст из Афин также упоминал о наблюдении солнечныхпятен. В «Метаморфозах» Овидия описываются солнечные пятна, которые быливидны на диске Солнца в год смерти Юлия Цезаря.
А. Паннекук в «Истории астрономии» напоминает, что у Плутарха есть диалог «Олице, видимом на диске Луны», в котором Луна описывается подобной Земле- с горами, отбрасывающими глубокие тени. Дж.Хокинс и Дж. Уайт в книге «Разгадка Стоунхенджа»,ссылаясь на описание Диодором Сицилийским храма Аполлона в «землегиперборейской», пишут: «С этого островаЛуна видна так, будто бы она близка к Земле, и глаз различает на ней такие жевозвышенности, как на Земле». Ссылаясь на Сенеку, И. Д. Рожанский в «Развитииестествознания в эпоху античности» отмечает, что Демокрит по примеру Анаксагораутверждал, что «Луна имеет горы, равнины и пропасти».
Поскольку Галилей смог увидеть пятна на Солнце идетально рассмотреть поверхность Луны лишь через трубу с 30-кратнымувеличением, вряд ли могут быть сомнения в том, что древние ученые проводилиастрономические наблюдения с помощью оптических инструментов.
Согласно С. И. Вавилову, бесспорным достижениемXIII века
явилосьизобретение очков в Италии. Бэкон, Пекхем и Вителло, по его, мнению, не знали осуществовании очков. Однако С. Толанский, наоборот, утверждает, что Р. Бэкон всвоих сочинениях впервые обратил внимание на действие вогнутой линзы,помогавшей лучше видеть дальнозорким. Исправление зрения столь простым способом было сочтено церковью«дьявольским наваждением»…
Любопытно и утверждение Плиния, что «Нерон смотрелбои гладиаторов через изумруды». Ф. Араго, а затем и С. Толанский считают, чтото были своеобразные очки от близорукости. «Римские ювелиры того времени,–пишет С. Толанский,–часто придавали драгоценным камням как выпуклую, так и вогнутуюформу». Так что отнюдь не беспочвенно предположение, что и очки были известны вдревности.
Общепринято считать, что микроскоп появился лишь вначале XVII века. Однако А. Г. Титов вкниге «Микроскопы, их принадлежности и применение»высказывает обоснованное предположение, что схема микроскопа былаизвестна задолго до этого. В одном из трудов итальянского врача Фракасторо, появившемся в 1538году, довольно определенно говорится о комбинации двух линз, позволяющейрассматривать различные мелкие предметы. А древние греки и римляне упоминают оневидимых «живых пылинках» как о первоисточнике некоторых болезней…
В данной статье приведен далеко не полный переченькосвенных доказательств того, что древние неплохо разбирались, в оптике,изготовляли оптические приборы и применяли их в повседневной практике. Почемуже в распоряжении историков отсутствуют более прямые свидетельства? Почемузнания древних об оптических инструментах были затем утеряны или хранились вглубокой тайне?
Впрочем, если вспомнить, каким образом церковьрасправлялась с носителями «еретических», с ее точки зрения, взглядов (аусиление «данного богом» зрения–это,несомненно, «происки дьявола»), то в этом, пожалуй, нет ничего удивительного…