Оригинал материала
Как нам быть с Птолемеем?
«Альмагест» причинил астрономии больше вреда, чем что-либо из другого когда-либо написанного. Для астрономии было бы гораздо лучше, если бы он вообще не существовал. Птолемей вовсе не был величайшим астрономом античности, он есть нечто совершенно небывалое — он самый успешный жулик во всей истории науки 1.
Роберт Ньютон. Преступление Клавдия Птолемея
Вынесенное в эпиграф высказывание не может не шокировать. «Альмагест» содержит всё, что знали об астрономии в Греции и на Ближнем Востоке в античные времена. На протяжении тринадцати столетий он оставался основой астрономических исследований. Каждый, хоть раз пролиставший этот фундаментальный труд начала I тысячелетия н. э. (он датируется примерно 145 годом), не мог не восхититься его совершенством, поразительным даже в наше время. Вот, например, что пишут российские исследователи в комментариях к вышедшему на русском языке переводу «Альмагеста»: «Клавдий Птолемей занимает одно из самых почетных мест в истории мировой науки. Его сочинения сыграли огромную роль в становлении астрономии, математики, оптики, географии, хронологии, музыки. Посвященная ему литература поистине огромна» 2.
Как же так? Все дружно уверяют, что Птолемей занимает одно из самых почетных мест в истории мировой науки, а кто-то другой заявляет, что он самый успешный жулик. Стоит ли вообще обращать внимание на автора скандальной книги, мало ли есть желающих ниспровергать великих? Автор-то кто?
Роберт Рассел Ньютон (1918–1991) был преподавателем физики в Университете Джонса Хопкинса. Помимо скандальной книги он опубликовал ряд статей по астрономии и геофизике в весьма респектабельных рецензируемых журналах, т. е. не был обычным невежественным, как теперь говорят, фриком. Да и сама книга представляет собой довольно объемный труд в 400 с лишним страниц, содержащий 13 глав, 60 иллюстраций и 39 таблиц. Автор проверил множество расчетов по приведенным в «Альмагесте» данным наблюдений и снабдил их вероятностными оценками с доверительными интервалами.
В единственном его интервью, которое мне удалось найти, Ньютон сказал: «Когда я преподавал физику, то обнаружил, что плохие студенты часто подделывали данные неудавшихся экспериментов. Мне пришло в голову, что Птолемей мог поступить так же, как и мои плохие студенты, и я решил его проверить. Теперь я полагаю, что он присвоил некоторые идеи других и занимался подделками… Он хотел стать великим астрономом, но не дотягивал до этого уровня, а потому решил сочинить данные своих наблюдений. Он дурачил людей на протяжении почти 1 800 лет» 3.
В таких случаях лучше всего обратиться к авторитетным специалистам, которые шутя разбивают построения ниспровергателей. Отзывов авторитетов в Интернете оказалось на удивление мало. В двух из них выражалось категорическое несогласие с выводами Роберта Ньютона, но несогласие сводилось к неприятию стиля автора, по их мнению, чересчур эмоционального. Возражений по существу не было.
Третий отзыв — даже не отзыв, а вполне самостоятельная статья 1980 года «Занимался ли Птолемей подделками?» 4 — принадлежит человеку очень известному — Оуэну Гингеричу (сейчас ему за девяносто), тогда профессору астрономии и истории науки Гарвардского университета, автору многих научных работ и нескольких книг по истории астрономии. Вот на этой статье мы и остановимся. Кстати, в 2007 году Гингерич помог установить, что якобы собственноручные акварели Галилея с изображением его наблюдений поверхности Луны есть современная подделка.
Гингерич начинает с хвалебных слов в адрес Птолемея: «Впервые в истории астроном показал, как преобразовывать численные данные в параметры планетных моделей, а из этих моделей он построил таблицы, на основе которых для любого заданного момента времени можно вычислить положение солнца, луны, планет и затмения. В целом это замечательное достижение, объединяющее трактат по теоретической астрономии с практическим руководством по вычислению эфемерид».
Но дальше профессор осторожно замечает: «Возможно, что по причинам педагогического характера Птолемей стремился к максимальной полноте, а потому включил и описание методов наблюдений, что теперь может лишь вызвать сомнения в правдивости его текста», — и приводит конкретный пример.
«„Альмагест“ начинается с теории движения солнца. Птолемей описывает, как можно определить время равноденствия, наблюдая за тенью на бронзовом кольце, ориентированном по плоскости небесного экватора, и описывает свои собственные „очень тщательные наблюдения“ равноденствия, пришедшегося на 26 сентября 139 года н. э. Современные расчеты показывают, что на самом деле равноденствие наступило примерно на 30 часов раньше. Конечно, можно заключить, что Птолемей был отличным теоретиком, но негодным наблюдателем, однако наши подозрения усиливаются, когда обнаруживается, что приведенная им дата точно согласуется с данными наблюдений Гиппарха, выполненными 278 годами ранее, если эти данные экстраполировать на дату Птолемея. Означает ли это, что Птолемей подделал данные своих якобы наблюдений равноденствия? Возможно».
О том, что с данными наблюдений Птолемея не всё в порядке, было известно еще в середине XVIII века, на что указывал, например, видный французский астроном, иностранный почетный член Петербургской академии наук Жан-Батист Жозеф Деламбр. Немецкий астроном Тобиас Майер также заметил это в 1753 году, о чем и сообщил великому Леонарду Эйлеру. Репутация Птолемея была всё же так высока, что Майер предложил такое его своеобразное оправдание: «Вполне вероятно, что Птолемей заметил ошибку в своих солнечных таблицах наблюдения равноденствий. Они были последними в его труде, а потому, уже построив на их основе всю свою систему, он решил не начинать всё сначала, а отбросил неверные данные наблюдений. Поскольку возразить было некому, он выдал неверные данные своих таблиц по равноденствиям за истинные данные наблюдений. Есть и более недавние примеры того, как из большой любви к собственным построениям астрономы фальсифицируют данные наблюдений. Птолемей вряд ли мог вообразить, что кто-то сможет уличить его в подлоге, а потому и пошел на него».
Процитировав своего предшественника, Гингерич упоминает исследование «Альмагеста», выполненное в 1967 году Джоном Бриттоном в докторской диссертации под названием «О качестве солнечных и лунных параметров в „Альмагесте“ Птолемея». Диссертант так излагает свой главный результат: «Вывод о том, что Птолемеевы наблюдения равноденствий могли быть не более, чем результатом вычислений, представляется неудовлетворительным, однако я не могу найти никакого иного объяснения его ошибкам в приведенных датах и их совпадении с наблюдениями Гиппарха».
Далее Гингерич высказывает свои соображения. «Приступая к защите научной репутации Птолемея, — пишет Гингерич, — я соглашаюсь с тем, что „Альмагест“ ставит перед историками науки некоторые любопытные проблемы, и с тем, что утверждения Птолемея касательно его наблюдений не всегда следует принимать за чистую монету. Р. Р. Ньютон систематически изучил данные наблюдений, приведенные в „Альмагесте“, и нашел (как и я), весьма существенные ошибки в определении действительного положения небесных тел в то время. Эти ошибки достигают одного градуса, а иногда и больше. Он также нашел (и я в целом с ним согласен), что приведенные Птолемеем данные о положениях небесных тел очень хорошо соответствуют его теории, с точностью лучше 10 минут дуги. По Ньютону получается, что совпадение с теорией слишком хорошо, а значит Птолемей подделал результаты своих наблюдений».
Тем не менее Гингерич полагает, что такое предположение наталкивается на серьезные трудности. Как Птолемею удалось вывести параметры, в целом более точные, чем его базовые данные, из просто-напросто сфабрикованных наблюдений?
Для ответа на этот вопрос Гингерич предложил рассмотреть четыре гипотезы:
1. Птолемей одолжил хорошие гипотезы у кого-то со стороны (у Гиппарха, у вавилонян, у исчезнувшей цивилизации?) и выдумал свою теорию так, чтобы она выглядела, как будто он сделал всё сам.
2. Птолемей отобрал из обширного массива данных только те наблюдения, которые укладывались в теорию.
3. Птолемей подогнал свою теорию к небольшой части предпочтительных наблюдений.
4. Птолемей «подкорректировал» свои наблюдения так, чтобы они согласовывались с теорией, построенной на многочисленных наблюдениях, не упомянутых в его труде.
Гингерич считает первую гипотезу несостоятельной, потому как непонятно, откуда Птолемей мог взять значения величин эксцентриситета, размера эпицикла и т. п., разве что, как он с иронией заметил, Птолемей получил их от древних космонавтов. Вторая гипотеза оставляет открытым вопрос о происхождении теоретических параметров. Гипотеза три после подробного исследования данных Птолемея Гингеричем по чисто астрономическим причинам также отвергается, хотя он снова отмечает, что наблюдения Птолемея поразительно плохи, а полученные им параметры поразительно хороши. При этом негодные наблюдения почти идеально совпадают с теорией.
В конце концов Гингерич склоняется к гипотезе четыре о корректировке данных наблюдений: «Я склонен полагать, что наиболее вероятным сценарием действий Птолемея было не намерение подогнать наиболее точные данные к определенным наблюдениям и не отбор нужных точных значений из имевшихся данных, а „корректировка“ своих наблюдений неким способом, который он, к сожалению, не удосужился указать».
Далее автор пишет: «По строгим современным стандартам отбор данных либо их скрытое исправление считаются предосудительной практикой, но не обязательно подлогом. На самом деле весовая оценка или отбрасывание части экспериментальных данных есть скорее практика, чем исключение. Я подозреваю, что Птолемей, убежденный в справедливости своей теории, просто заменил очень немногие частично разумные наблюдения данными, которые он считал правильными».
Отметим, что никаких возражений по сути выводов Р. Ньютона профессор не представил. А дальше в оправдание Птолемея он приводит некоторые примеры из современности.
Известный американский антрополог XIX века Сэмюэл Джордж Мортон, ученый с безупречной репутацией, занимался определением размеров мозга, измеряя сотни черепов со всех континентов. В те времена полагали, что способность к умственной деятельности однозначно зависит от размеров мозга 5. Сейчас все знают, что это совершенно не так. По измерениям Мортона выходило, что его результаты полностью соответствуют общепринятой теории: самые «умные» — европейцы или выходцы из Европы, за ними идут американские индейцы, а уж в самом конце чернокожие, называвшиеся тогда неграми.
В отличие от Птолемея, Мортон опубликовал все свои исходные данные, и когда их в 1978 году заново проанализировал известный эволюционист Стивен Гулд 6, то оказалось, что в размерах черепов существенных различий между расами нет. При этом Гулд не нашел никаких признаков умышленной подгонки результатов, но предположил, что это может происходить подсознательно, и что в науке с этим ничего не поделать.
В качестве другого примера Гингерич приводит измерения заряда электрона Робертом Милликеном 7. Его рабочий журнал пестрит записями типа «…прекрасно, это нужно опубликовать» или «…ошибка слишком велика, не использовать». В итоговую статью были включены результаты лишь для 58 из 140 капель.
Желая продемонстрировать превосходство теории над наблюдениями, профессор вспоминает письмо Исаака Ньютона Джону Флемстиду, первому Королевскому астроному Англии, с выражением благодарности за его лунные наблюдения: «Я полагаю, что опубликовать ваши наблюдения совместно с моей теорией было бы гораздо полезней для вашей репутации, чем хранить их до смерти или же опубликовать их без такой служащей им рекомендацией теории. Ведь такая теория явится демонстрацией их точности, и вы будете признаны самым точным наблюдателем в мире».
Видимо, приведенных выше оправданий Птолемея профессору Гингеричу показалось недостаточно, и он привел в пример Эйнштейна, который как-то сказал, что если бы экспедиции по наблюдению солнечного затмения не подтвердили его общую теорию относительности, то ему было бы жаль Всевышнего, ведь теория-то всё равно верна.
Окончательный вывод Гингерича таков: «Когда все призна́ют жуликами Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна, мне придется добавить к ним и Птолемея. Но до тех пор я буду считать его величайшим астрономом Античности».
* * *
В заключение отмечу, что Птолемей мог быть косвенно причастен к другому преступлению. В 325 году Первый Никейский собор постановил, что отныне христиане должны праздновать Пасху в первое воскресенье после первого полнолуния, наступающего не ранее дня весеннего равноденствия, причем Пасха не должна совпадать с иудейским праздником Песах.
Для расчета наступления даты Пасхи использовались таблицы, основывавшиеся на данных Птолемея. Из-за неточностей, возможно, связанных с «корректировкой» данных наблюдений, к началу 400-х годов истинное равноденствие опережало на два дня расчет равноденствия по Птолемею.
Как весьма убедительно показывает современный исследователь Ари Беленький 8, эту значительную разницу в датах в 414 году могла заметить и подтвердить своими наблюдениями выдающаяся греческая женщина, математик и астроном Гипатия. Беленький подробно анализирует сложные отношения между римской властью, церковными чинами, христианскими сектантами и иудеями и приходит к выводу, что сложные интриги в конце концов привели к зверскому убийству Гипатии толпой религиозных фанатиков, которых не устраивал день Пасхи, определенный Гипатией. Вот так невинная корректировка Птолемеем данных в «Альмагесте» могла повлечь за собой цепь событий, приведших к убийству.
Мораль такова: не «редактируйте» данные своих экспериментов или наблюдений, а то через пару тысяч лет это откроется, и вам будет стыдно. Хорошо еще, если обойдется без убийств.
Виталий Мацарский
1 Newton R. R. The Crime of Claudius Ptolemy. The Johns Hopkins University Press, Baltimore and London, 1977.
2 Куртик Г., Матвиевская Г. Птолемей и его астрономический труд // Клавдий Птолемей. Альмагест или математическое сочинение в тринадцати книгах. Перевод с древнегреческого И. Н. Веселовского. — М.: Наука, Физматлит, 1998.
3 O’Toole Th. Was Ptolemy an Intellectual Cheat? The Washington Post, November 15, 1977.
4 Gingerich O. “Was Ptolemy a Fraud?” Quart. J. Roy Astron. Soc., 1980, 21, 253–266.
5 Вспомним, что в рассказе Конан Дойля «Голубой карбункул» Холмс делает вывод об уме владельца шляпы на основе ее размеров: «Не может же быть совершенно пустым такой большой череп». С одной стороны, сыщик явно иронизирует, с другой стороны — его вывод впоследствии подтверждается. — Прим. ред.
6 Gould S. J. Morton’s Ranking of Races by Cranial Capacity, Science, 1978, 200.
7 Подробности эксперимента см. в заметке «Двести граммов золота за танец капель масла».
8 Belenkiy A. The Novatian “Indifferent Canon” and Pascha in Alexandria in 414: Hypatia’s Murder Case Reopened. Vigiliae Christianae, 2016, 70, 4.