Теория гомоцентрических сфер


Теория гомоцентрических сфер — разновидность геоцентрической системы мира, в которой небесные тела считаются жёстко прикреплёнными к комбинации скреплённых между собой жёстких сфер с общим центром.

Согласно Симпликию, Платон поставил перед своими учениками задачу представить движение планет в виде комбинации равномерных круговых движений, и первым, кто её решил, был Евдокс Книдский, создавший первую теорию гомоцентрических (или концентрических) сфер.

Эта теория была изложена в книге О скоростях, которая до нас не дошла, но основные идеи Евдокса привели Аристотель и (чуть более подробно) Симпликий. Реконструкцию этой теории впервые предложил в 1877 году итальянский астроном Джиованни Скиапарелли.

В модели Евдокса видимое движение Солнца является результатом сложения трёх равномерных круговых движений. Двумя из них являются вращение вместе с небесной сферой (с периодом в одни сутки, с востока на запад) и вдоль эклиптики (с периодом в один год, с запада на восток). Такой характер движения представляется с помощью следующей промежуточной модели: внутри сферы, вращающейся вокруг закреплённой оси с периодом в одни сутки, закреплена ось, вокруг которой (в противоположном направлении) с периодом в один год вращается ещё одна сфера (рис. 1). Центры сфер совпадают, Земля расположена в центре, Солнце находится на экваторе внутренней сферы (эклиптике). Во времена Евдокса ошибочно считалось, что Солнце движется не точно по эклиптике, а отклоняется от неё в направлении север-юг, поэтому Евдокс Книдский добавил ещё одну сферу с очень большим периодом обращения (неизвестно, каким именно). Порядок сфер должен был быть таким: снаружи находилась сфера, отвечавшая за суточное вращение, к ней внутри была прикреплена сфера, отвечавшая за отклонение Солнца от эклиптики, и уже к ней внутри была прикреплена сфера, отвечавшая за годичное движение Солнца по эклиптике. Неравномерность движения Солнца по эклиптике, которая уже была известна во времена Евдокса, в этой модели не учитывалась.

Модель движения Луны примерно совпадает с моделью движения Солнца: оно также описывалось тремя сферами. Однако в данном случае вторая сфера (моделировавшая отклонение Луны к северу и югу от эклиптики) действительно необходима, поскольку траектория движения Луны наклонена на 5 градусов по отношению к эклиптике, причём линия пересечения эклиптики и плоскости лунной траектории Луны перемещается, делая полный оборот за 18 лет 7 месяцев. Если период оборота второй сферы в лунной теории Евдокса был равен этой величине, то путь Луны по небу получает удовлетворительное геометрическое описание. Однако неравномерность движения Луны среди звёзд при этом учесть невозможно.