С момента изобретения человеком орудий труда началась
новая эра в истории развития человечества. Пусть даже первые
орудия и были примитивно исполнены, но взор человека по-
стоянно поднимался к небу, где мириады звезд уже целые ты-
сячелетия мерцают, сгорают, манят. Человек устроен так, что
недоступное и таинственное ему хочется изучить. Сказать, что
9*
таких малоизученных объектов мало на Земле, будет непра-
вильным, но все же загадочное и недоступное небо, которое, в
отличие от земли, нельзя потрогать, синеву которого нельзя ни
вдохнуть, ни выпить, человек не желал воспринимать как «не-
доступную высоту». Желание просто рассмотреть его поближе
заставило человека придумать пусть даже примитивные, но вес
244 Астрономия
же оптические приспособления. Подтверждением тому являет-
ся находка, обнаруженная более ста лет назад. При раскопках
холма Гиссарлык, под которым были найдены руины древней
Трои, Г. Шлиман к немалому своему удивлению среди различ-
ных находок обнаружил и великолепно выделанные линзы из
хрусталя. Естественно возник вопрос: кто их изготовил и для
каких целей?
Давно уже многих исследователей волнует вопрос: ка-
кими научными знаниями обладали древние? По прочтении
литературы, посвященной истории развития науки, нередко
создается впечатление, что представления античных ученых
об оптике и, соответственно, астрономии были, мягко выража-
ясь, весьма примитивными. Но вряд ли это соответствует
действительности. Так, В. А. Гуриков в статье «История со-
здания телескопа» пишет, что первая зрительная труба появи-
лась в Нидерландах в начале XVII века, «несмотря на то, что
линзы были известны еще 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
известно с глубокой древности, но при этом очки вошли в
употребление в конце XIII века, а зрительная труба — лишь в
XVIII веке! В. А. Гуриков объясняет это так: «Взаимосвязи
между наукой и практикой в области оптики у древних греков
и римлян, по сути дела, не существовало» и, соответственно,
«оптики античности… оптических приборов как таковых не
создали». Верен ли такой вывод?
Для того, чтобы приступить к обсуждению данной темы,
необходимо вспомнить как минимум два немаловажных фак-
та. Во-первых, с давних времен некоторые научные знания
распространялись только в узком кругу посвященных (жре-
цов, колдунов и т. п.), которые передавали свои знания из
поколения в поколение и, как правило, в устной форме. Во-
вторых, достоверных сведений или записей о древних знани-
ях до нашего времени почти не сохранилось. Так, П. А. Стар-
цев в «Очерках истории астрономии в Китае», ссылаясь на
книгу «Шуньдянь», отмечает, что уже во времена легендарно-
го императора Шуня (2257—2208 гг. до н. э.) для наблюдения
небесных светил применялись армиллярные сферы и другие
инструменты, сведения о которых не дошли до наших дней.
Ф. Даннеман в «Истории естествознания» подчеркивает,
что Галилео Галилей в своей научной деятельности опирался
на труды Евклида, Аполлония, Архимеда. Он приводит слова
Галилея: «Руководясь законами диоптрики, мне удалось изго-
товить подзорную трубу». С. И. Вавилов добавляет, что Гали-
лею была известна книга Кеплера, двумя важными теоремами
кз которой он воспользовался. В первой речь идет о дально-
сти видимости, зависящей от свойств объектива и окуляра, во
второй — о длине труб телескопа и микроскопа.
Ю. А. Белый в книге «Иоганн Кеплер» сообщает, что
Кеплер был знаком с работами Евклида, Аполлония, Аристо-
теля, Альхазена и Вителло. Уже в 1604 г. Кеплер в своих
трудах рассмотрел ход лучей в оптической системе, состоя-
щей из двояковыпуклой и двояковыгнутой линз.
С. Л. Соболь констатирует, что в 1647 году вышла из
печати книга И. Гевелия «Селенография», в которой впервые
описывались подзорные трубы, гелиоскоп, полемоскоп (пред-
шественник перископа в виде коленчатой трубы с объективом
и окуляром) и микроскопы. Говоря о преломлении света в
линзах, Гевелий ссылался на Альхазена и Вителло как на сво-
их предшественников.
С. И.. Вавилов отмечает, что Ньютон хорошо знал рабо-
ты Евклида, Декарта и Барроу.
Таким образом, Галилей, Кеплер, Гевелий, Ньютон и Гюй-
генс в своих исследованиях и открытиях £: области оптики
опирались на знания древних ученых. Впрочем, это естествен-
но, так как любые открытия всегда основываются на той базе,
которую имеет та или иная наука.
Л. В. Жигалова («Вопросы истории естествознания и
техники») пишет, что в компилятивной рабсте «Премудрости
Соломона» говорилось о четырех спутниках Юпитера и коль-
цах Сатурна, открытых Галилеем в 1610 год;,’. Однако в приме-
чаниях к статье Жигаловой приведено утверждение А. И. Со-
болевского, что названная компиляция составлена «не позднее
конца XVI в. на основании источников греческого происхож-
дения».
Непосредственные предшественники «официальных»
изобретателей оптических приборов также широко пользова-
лись античными источниками. Ф. Даннеман сообщает, что
Порта в своей «Естественной магии» дает описание улучшен-
ной камеры-обскуры. Он вставил в отверстие прозрачную
чечевицу, отчего значительно повысилась резкость изображе-
ния. Но Порта написал также «Пневматику;., которая восхо-
дит к «Пневматике» Герона; это позволяет предположить, что
и улучшение камеры-обскуры Порта мог позаимствовать у
того же Герона или какого-нибудь другого древнего автора.
В комментариях В. П. Зубова к книге Леонардо да Вин-
чи «Избранные естественнонаучные произведения» говорит-
ся, что оптика Леонардо возникла не на пустом месте: он хо-
рошо был ознакомлен с произведениями Евклида, Аристарха,
Альхазена, Вителло, Д. Пекхема и Р. Бэкон л
Рассматривая историю развития астрономии, возрожден-
ной Николаем Кузанским и Тосканелли, Ф. Даннеман замеча-
ет, что Г. Пурбах (1423-1461) вновь поднял ее на- такую вы-
соту, на какой она стояла в александрийскую эпоху. Европей-
ские ученые до Пурбаха знакомились с «Альмагестом» ис-
ключительно через арабов; астрономические сочинения Пто-
лемея и многие другие работы были доставлены в Италию из
Константинополя лишь в XV веке. Пурбах обратил внимание
на греческую рукопись, которую затем перевел Региомонтан
(1436—1476). Для астрономических измерений Пурбах при-
менял диоптр-визир с двумя отверстиями либо зрительную
трубу. Он использовал «геометрический кв.лдрат», в углу ко-
торого была прикреплена одним концом линейка с диоптрами,
а стороны разделены на 120 частей каждая; поэтому можно
было довольно точно отсчитывать тангенсы наблюдаемого
угла. Естественно возникает вопрос: откуда у Пурбаха могла
появиться информация о «геометрическом кзадрате» с диоп-
трами? Можно предположить, что эти сведения он почерпнул
из греческой рукописи, переведенной Региомонтаном.
В XIII веке интерес к оптике вновь возрос. Об этом сви-
детельствуют трактаты англичан Р. Бэкона и Д. Пекхема, а
также тюрингенского поляка Вителло. Но во всем, что касает-
ся оптики, эти авторы в основном попросту пересказывают
Евклида, Птолемея и Альхазена. Бэкон при написании своей
«Естественной истории» пользовался работами греческих уче-
ных — Аристотеля, Евклида, Птолемея, римских — Плиния,
Боэция, Кассиодора, а также разработками арабских ученых.
Бэкон хорошо знал оптику и, по-видимому, б:лл знаком с уст-
ройством телескопа. Из каких источников он толучил это зна-
ние? По СЛОЕЗМ Бэкона, приведенным А. Берря, телескоп был
известен уже Юлию Цезарю (100—44 гг. до н. э.), который
перед набегом на Британию обозревал новье земли из Гал-
лии (с противоположного берега Ла-Ман:ла) с помощью
телескопа.
Кто изобрел телескоп? 245
Ф. Даннеман пишет, что Вителло в сочинении «Перспек-
тива» излагал учение Альхазена, который, в свою очередь, был
знаком с работами Евклида и Птолемея. В сочинении «О за-
жигательном зеркале по коническим сечениям» Альхазен упо-
минает о наблюдении древних: зеркала, имеющие форму пара-
болоида вращения, соединяют все лучи в одной точке и про-
изводят более сильное действие, чем другие зеркала. Откры-
тие это приписывается Диоклу (350 г. до н. э.).
Таким образом, все предшественники «официальных»
изобретателей подзорной трубы — Порта, Леонардо да Винчи,
Пурбах, Вителло, Бэкон и Альхазен — в своих работах по
оптике опирались на труды античных ученых.
Д. Д. Максутов в «Астрономической оптике» указывает
на то, что современникам Галилея была известна конструкция
простого телескопа, состоящего из одного вогнутого зеркала,
которая спустя полтора столетия получила название «система
Гершеля», Но скорее Есего, она восходит к Бременам антично-
сти. Ф. Даниеман указывает, что Региомонтан построил из
металла параболическое зажигательное зеркало диаметром в
пять футов (1,52 м). Ф. Араго в чОбщепонятной астрономии»
сообщил, что Птолемей Звергет (146—116 гт. до н. э.) устано-
вил на Еершиие Александрийского маяка вогнутое зеркало, с
помощью которого можно было обнаруживать корабли на
весьма далеком расстоянии.
Каков был научный багаж астрономов античности? Ос-
новные труды Птолемея — это зна?1{енитып «Альмагест» и трак-
тат «Оптика». В «Оптике» автор исследует перспективу, фи-
зические основы зрения и обусловленные ими оптические
обманы. Эта работа схватывает также и катоптрику: рассмат-
риваются разнообразные зеркала. «Альмагест», несомненно,
основан на трудах астрономов-предшественников, в особен-
ности Гиппарха. Тот внес в астрономию поистине громадный
вклад: значительно усовершенствовал тригонометрию, про-
извел многие точные наблюдения, использовал старые (вави-
лонские) наблюдения для сравнения с позднейшими.
По утверждению Ф. Даннемана, Герону принадлежит
сочинение «О диоптре». Герои написал также «Катоптри-
ку» (100 г. до н. э.). Плиний в езоей «Естественной истории»
неоднократно ссылается на сочинение Цезаря под заглавием
«О звездах». И. А. Гейберг сообщает, что работа Аполлония
по катоптрике, в которой разбирается вопрос о зажигатель-
ных зеркалах, была предпринята под влиянием исследований
Архимеда. Б. И. Спасский з «Истории физики» подчеркивает,
что зеркала входили в жреческие атрибуты древних, а в «Ка-
топтрике» Архимеда объясняется, почему изображения пред-
метов в вогнутых зеркалах представляются увеличенными.
Оптический трактат Евклида основан на вполне сложив-
шихся традициях, а также на практике и фактически ежеднев-
ном опыте. Некоторые ученые считают, что основоположни-
ком оптики и катоптрики можно считать Евклида. Ф. Данне-
ман пишет, что работа Евклида по оптике является первой
попыткой применить геометрию, чтобы объяснить видимую
величину фигуры, использовать для трактовки отражения све-
та и других оптических явлений. Заметим, что Евклид был
уже знаком с теорией преломления света. Работы Евклида
оставались долгое время основным пособием по оптике вплоть
до времен Кеплера, значительно продвинувшего эту область
науки.
М. Бори и Э. Вольф з «Основах оптики» отмечают, что
первые систематические описания оптических явлений при-
надлежат греческим философам и математикам Эмпедоклу
(490-430 гг. до и. э.) и Евклиду. С. Толанский отмечает, что
методика прослеживания луча для нахождения изображения,
впервые серьезно изученная во времена Пифагора, широко
используется и в наши дни.
По мнению Ф. Даннемана, двояковыпуклое стекло, най-
денное в развалинах Ниневии (VII в. до н. э.), доказывает, что
мастерство шлифовки достигло у древних высокого уровня.
Толщина чечевицы составляла 6 мм, фокусное расстояние —
107 мм. Надо полагать, что эта линза была изготовлена не в
единственном экземпляре. Первое предназначение линзы, ко-
нечно же, было добывание огня, но не исключено, что они
могли использоваться и в оптических инструментах. Следует
обратить внимание на некоторые источники, найденные Ф. Ара-
го, где имеются упоминания Цицерона об экземпляре «Илиа-
ды», написанном ка пергаменте, который заключался в орехо-
вой скорлупе, о Мирмекиде из Милета, который сделал из
слоновой кости колесницу, размеры которой позволяли поме-
стить ее под крыльями мухи. Араго не без основания считает,
что без помощи увеличительных стекол изготовить подобные
вещи невозможно.
Древние китайское астрономы во время солнечных зат-
мений наблюдали и описывали протуберанцы, а также были
осведомлены о появления пятен на Солнце. Древнегреческий
философ Теофраст из Афин также упоминал о наблюдении
солнечных пятен. В «Метаморфозах» Овидия описываются
солнечные пятна, которые были видны на диске Солнца в год
смерти Юлия Цезаря. Как могли все онн наблюдать эти явле-
ния без специальных приспособлений?
А. Паннекук в «Истории астрономии» напоминает, что у
Плутарха есть диалог «О лице, видимом на диске Луны», в
котором Луна описывается подобной Земле — с горами, от-
брасывающими глубокие тени: Дж. Хокинс и Дж. Уайт в кни-
ге «Разгадка Стоунхенджа» пишут: «С этого острова Луна
видна так, будто бы она близка к Земле, и глаз различает на
ней такие же возвышенности, как на Земле». И. Д. Рожанский
в «Развитии естествознания в эпоху античности» отмечает,
что Демокрит по примеру Анаксагора утверждал, что «Луна
имеет горы, равнины и пропасти».
Поскольку Галилей первым смог увидеть пятна на Солн-
це и детально рассмотреть поверхность Луны лишь через тру-
бу с 30-кратным увеличением, вряд ли могут быть сомнения в
том, что древние ученые проводили астрономические наблю-
дения с помощью подобных оптических инструментов.
Бесспорным выдающимся достижением ХШ века яви-
лось изобретение очков в Италии. Бэкон, Пекхем и Вителло
не знали о существовании очков. Однако С. Толанский утвер-
ждает, что Р. Бэкон в своих сочинениях впервые обратил вни-
мание на действие вогнутой линзы, помогавшей лучше видеть
дальнозорким. Улучшение зрения столь простым способом
было сочтено церковью «дьявольским наваждением».
Любопытно и утверждение Плиния, что «Нерон смотрел
бои гладиаторов через изумруды». Ф. Араго, а вместе с ним и
С. Толанский считают, что то были своеобразные очки от бли-
зорукости. «Римские ювелиры того времени, — пишет С. То-
ланский, — часто придавали драгоценным камням как выпук-
лую, так и вогнутую форму». Так что предположение, что «очки*
были известны уже в древности, отнюдь не беспочвенно.
Общепринято мнение, что микроскоп появился лишь в
начале XVII века. Однако А. Г. Титов в книге «Микроскопы,
их принадлежности и применение» высказывает обоснован-
ное предположение, что схема микроскопа была известна за-
долго до этого. В 1538 году в своих трудах итальянский врач
Фракасторо говорит о комбинации двух линз, позволяющих
246 Астрономия
рассматривать различные мелкие предметы. А древние греки
и римляне считают первоисточником некоторых болезней не-
видимые «живые пылинки», для рассмотрения которых тре-
буются микроскоп.
Здесь приведен далеко не полный перечень косвенных
доказательств того, что древние неплохо разбирались в опти-
ке, изготовляли оптические приборы и применяли их в по-
вседневной практике. Остается неясным, почему у историков
отсутствуют более прямые свидетельства данного факта, по-
чему знания древних об оптических инструментах были уте-
ряны. Это можно оправдать лишь тем, что на протяжении ве-
ков из-за различных культурологических и религиозных при-
чин научная литература, а также и интересующие нас инстру-
менты уничтожались как «чужеродная» наука или как один из
элементов «происков дьявола».
В заключение хотелось бы сказать, что сегодня на осно-
ве, опять-таки, древних знаний, современных открытий, дале-
ко шагнувшего научно-технического прогресса наблюдения
звезд, планет, новых образований ведутся с помощью рефрак-
торов небольшого или среднего размера и больших зеркаль-
ных телескопов, у которых большая часть оптики неподвиж-
на, а, например, солнечные тучи можно направить внутрь го-
ризонтальной или башенной установки телескопа при помощи
одного или двух движущихся зеркал. Для наблюдения Солн-
ца создан специальный тип солнечного телескопа — внезат-
менный коронограф. Внутри коронографе осуществляется
затемнение Солнца специальным непрозрачным экраном, по-
этому появляется возможность увидеть внешние слои атмос-
феры Солнца. Солнечные телескопы часто пабжаются узко-
полосными светофильтрами, позволяющими вести наблюде-
ния в свете одной спектральной линии. Созданы также нейт-
ральные светофильтры с переменной прозрачностью по ради-
усу, позволяющие наблюдать солнечную корону на расстоя-
нии нескольких радиусов Солнца. Обычно крупные солнеч-
ные телескопы снабжаются мощными спектрографами с фо-
тографической или фотоэлектрической фиксацией спектров.
Необходимость устранить замывающее действие земной ат-
мосферы, а также исследования излучения Солнца в ультра-
фиолетовой, инфракрасной и некоторых других областях спек-
тра, которые поглощаются в атмосфере Земли, привели к со-
зданию орбитальных обсерваторий за преде тами атмосферы,
позволяющих получать спектры Солнца и отдельных образо-
ваний на его поверхности вне земной атмосферы. Современ-
ные достижения на этом не заканчиваются, да и ученые не
останавливаются, наверняка множество открытий в оптичес-
ком приборостроении еще ждут своего часа
