Ибн Баджа пытался построить теорию планетной системы, основанную на модели эксцентров, но без эпициклов. Однако с точки зрения ортодоксального аристотелизма эксцентры ничем не лучше эпициклов. Ибн Туфайл и Аверроэс видели решение проблем астрономии в возвращении к теории гомоцентрических сфер. Кульминацией «Андалусийского бунта» как раз и явилось создание ал-Битруджи нового варианта этой теории[22]. Однако эта теория находилась в полном разрыве с наблюдениями и не смогла стать основой астрономии.
4.6. «Марагинская революция»
Однако и модель эпициклов в её птолемеевском варианте (теории бисекции эксцентриситета) не могла полностью удовлетворить астрономов. В этой теории для объяснения неравеномерности движения планет заставила предполагается, что движение центра эпицикла по деференту выглядит равномерным при наблюдении не из центра деферента, но некоторой точки, которая называется эквантом, или уравнивающей точкой. При этом Земля также находится не в центре деферента, а смещена в сторону симметрично точке экванта относительно центра деферента. В теории Птолемея угловая скорость центра эпицикла относительно экванта неизменна, а при наблюдении из центра деферента угловая скорость центра эпицикла при движении планеты меняется. Это противоречит общей идеологии докеплеровой астрономии, согласно которой все движения небесных тел слагаются из равномерных и круговых.
Мусульманские астрономы (начиная с ибн ал-Хайсама, XI век) отметили еще одну, чисто физическую трудность теории Птолемея. Согласно теории вложенных сфер, которую развивал и сам Птолемей, движение центра эпицикла по деференту представлялось как вращение некоторой материальной сферы. Однако совершенно невозможно представить себе вращение твердого тела вокруг оси, проходящей через ее центр, чтобы скорость вращения была неизменной относительно некоторой точки за пределами оси вращения.
С целью преодоления этой трудности астрономами стран ислама были разработаны ряд моделей движения планет, альтернативных птолемеевской (хотя они также были геоцентрическими). Первые из них были разработаны во второй половине XIII века астрономами знаменитой Марагинской обсерватории, благодаря чему и вся деятельность по созданию нептолемеевских планетных теорий иногда называется «Марагинской революцией». В числе этих астрономов были организатор и первый директор этой обсерватории Насир ад-Дин ат-Туси, его ученик Кутб ад-Дин аш-Ширази, главный конструктор приборов этой обсерватории Муаййад ад-Дин ал-Урди и другие. Эту деятельность продолжили восточные астрономы более позднего времени[23]: Мухаммад ибн аш-Шатир (Сирия, XIV в.), Джамшид Гияс ад-Дин ал-Каши Ала ад-Дин Али ибн Мухаммад ал-Кушчи (Самарканд, XV в.), Мухаммад ал-Хафри (Иран, XVI в.) и др.
Согласно этим теориям, движение относительно точки, соответствовавшей птолемеевскому экванту, выглядело равномерным, но вместо неравномерного движения по одной окружности (как это имело место у Птолемея) средняя планета двигалась по комбинации равномерных движений по нескольким окружностям[24]. Поскольку каждое из этих движений было равномерным, оно моделировалось вращением твёрдых сфер, что устраняло противоречие математической теории планет с ее физическим фундаментом. С другой стороны, эти теории сохраняли точность теории Птолемея, поскольку при наблюдении из экванта движение по прежнему выглядело равномерным, а результирующая пространственная траектория средней планеты практически не отличалась от окружности.
В теории ибн аш-Шатира, кроме того, предполагалось, что деферент является не эксцентричным, как у Птолемея, а имеет своим центром Землю[25]. Это было сделано для частичного устранения противоречий с философией Аристотеля, отмеченных адептами «Андалусийского бунта». В отличие от этих учёных, ибн аш-Шатир не видел проблемы в существовании эпициклов; по его мнению, эфир, из которого предполагались состоящими все небесные сферы, так или иначе не может быть полностью однородным, ведь там должны быть некоторые неоднородности, которые наблюдаются с Земли как небесные светила. Но если допускается неоднородность эфира, то нет никакого противоречия в существовании там вращений со своими собственными центрами, отвечающими за эпициклы.
Ибн аш-Шатир отиметил также, что теория птолемеева теория движения Луны не может соответствовать действительности, поскольку из неё следует, что видимый размер лунного диска должен меняться почти в два раза. Он создал собственную лунную теорию, свободную от этого недостатка[26]. Кроме того, собственные измерения неравенства времен года и углового радиуса Солнца побудили его создать новую теорию движения Солнца[27].
4.7. Выход за пределы геоцентризма
Неподвижность Земли была одним из постулатов геоцентрической системы мира. Почти все ученые стран ислама (за небольшими исключениями) были с этим согласны, но споры велись о том, как это можно обосновать. Наиболее распространены были две позиции. Ряд ученых (ал-Бируни, Кутб ад-Дин аш-Ширази и др.) полагал, что неподвижность Земли удостоверяется сугубо эмпирическими доводами, типа вертикальности траекторий падающих камней. Другие ученые (Авиценна, ат-Туси и др.) считали, что все физические явления на движущейся и на неподвижной Земли протекали бы одинаково. Некоторые ученые (имена которых до нас не дошли) нашли правильный способ опровержения основного довода против вращения Земли: вертикальности траекторий падающих тел. По существу, при этом был высказан принцип суперпозиции движений, согласно которому любое перемещение можно разложить на два или несколько составляющих: по отношению к поверхности вращающейся Земли падающее тело двигается по отвесной линии, но точка, являющаяся проекцией этой линии на поверхность Земли, переносится бы ее вращением. Об этом свидетельствует ал-Бируни, который сам, однако, склонялся к неподвижности Земли[28]. Неподвижность Земли при этом обосновывалась ссылкой на аристотелевское учение о движении, согласно которому естественным движением элемента земли является движение по вертикальным линиям, а не вращательное движение, а одно тело, по Аристотелю, не может принимать участие в двух движениях одновременно.
Такая точка зрения в странах ислама встречала значительное сопротивление ортодоксальных богословов, которые отвергали любые натурфилософские теории как противоречащие тезису о всемогуществе Аллаха. В связи с этим особую позицию занял Али ал-Кушчи[29]. С одной стороны, он утверждал, что постулаты астрономии могут быть обоснованы только на основании геометрии и астрономических наблюдений без привлечения учения Аристотеля. С другой стороны, он соглашался, что никакой опыт не может быть использован для обоснования неподвижности Земли. Следовательно, делает вывод ал-Кушчи, отвергать ее вращение нет никаких оснований:
Считают, что суточное движение светил на запад возникает с действительным движением самой Земли с запада на восток. Поэтому нам кажется, что светила восходят на востоке и заходят на западе. Такое ощущение бывает у наблюдателя, сидящего на корабле, движущемся по реке. Наблюдателю известно, что берег воды неподвижен. Но ему кажется, что берег движется по направлению, противоположному направлению корабля[30].
Спустя несколько десятилетий в заочную полемику с ал-Кушчи вступил астроном ал-Бирджанди. Он справедливо заметил, что некоторые положения теории вложенных сфер не могут быть обоснованы без привлечения натуральной философии: то, что небесные сферы не могут проникать друг в друга, что они совершают равномерное вращение и т. п. Таким образом, невозможно отвергать физику Аристотеля, не ставя под сомнение и всей астрономии.
Вероятно, самаркандские учёные разрабатывали и другие теории, противоречащие общепринятой геоцентрической системе мира. Так, известный астроном Кази-заде ар-Руми (учитель Улугбека) писал:
Некоторые ученые считают, что Солнце находится в середине орбит планет. Та планета, которая движется медленнее, чем другая, дальше удалена от Солнца. Ее расстояние будет больше. Наиболее медленно движущаяся планета находится на наибольшем расстоянии от Солнца[31].
По-видимому, здесь описывается гео-гелиоцентрическая система мира, аналогичная системе Тихо Браге. Некоторые астрономы Самарканда высказывали также предположение, что Земля является центром не всей Вселенной, а только центром тяжёлых тел; рассматривалась возможность перемещения центра Земли[32].
Наконец, некоторые учёные (ал-Бируни, Фахр ад-Дин ар-Рази) считали возможным существование за пределами нашего мира других миров[33]. Таким образом, Земля, оставаясь центром нашего мира, лишалась выделенного статуса во Вселенной в целом.
5. Астрономия и астрология
Многие исламские правители поддерживали астрономию исключительно благодаря тому, что она является математическим фундаментом астрологии. По этой причине большинству арабских астрономов приходилось также заниматься составлением гороскопов. Величайшим астрологом в Средневековье считался перс Абу Машар (IX в.), его сочинения многократно переводились на латынь. Трудно сказать, однако, действительно ли большинство исламских астрономов верили в астрологию, или составляли гороскопы только с целью зарабатывания средств к существованию. Большинство теоретических сочинений персидских астрономов написаны на интернациональном научном языке, то есть по-арабски, в то время как зиджи (посвященные в основном прикладным, в том числе астрологическим вопросам) — на персидском, скорее всего для того, чтобы их могли понимать придворные астрологи, не искушенные в сугубо теоретических вопросах[34]. Таким образом, астрономы и астрологи составляли различные, хотя и перекрывающиеся профессиональные сообщества. Некоторые астрономы и философы (в частности, ал-Фараби, Сабит ибн Корра, ал-Бируни, Авиценна, Ибн ал-Хайсам, Аверроэс) критиковали астрологию за её недостоверность[35]. С другой стороны, такие выдающиеся астрономы, как Насир ад-Дин ат-Туси и Улугбек, по видимому, искренне верили в астрологию.