Текст книги "Введение в новую хронологию. Какой сейчас век?"
Автор книги: Глеб Носовский
Соавторы: Анатолий Фоменко
Жанры:
Историческая проза
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 41 страниц) [доступный отрывок для чтения: 15 страниц]
Наиболее важные средневековые издания «Альмагеста» – это латинское издание 1537 года в Кельне и греческое издание 1538 года в Базеле [236]. Причем на титульном листе латинского издания ЧЕТКО СКАЗАНО, что настоящее издание является «ПЕРВЫМ». См. список печатных изданий «Альмагеста» в [236]. Написано следующее:
Nunc PRIMUM edita, Interorete Georgeo Trapeuzuntio.
В связи с этим возникает законный вопрос: насколько достоверно датированы рукописи, на которых основаны издание якобы 1528 года, по Трапезунскому, и издание якобы 1515 года, считаемое сегодня исключительно редким? Насколько нам известно, еще одно издание якобы 1496 года не содержит звездного каталога.
Рис. 1.8. Расположение звезд Альфа и Беты созвездия Большой Медведицы относительно полюса во II веке н. э.
Н.А. Морозов так описывает обнаруженные им странности, заставившие его тщательно изучить датировку «Альмагеста». "Я… принялся за сравнение указанных в ней (т. е. в латинской книге 1537 года – Авт.) долгот с их современным состоянием, перечисляя для этого на долготы и широты прямые восхождения и склонения звезд из Astronomischer Jahrbuch 1925 года. При первом же вычислении Регула я был страшно поражен:
ПОЛУЧИЛОСЬ ЕГО ПОЛОЖЕНИЕ НЕ ВО II ВЕКЕ Н. Э, А В XVI, КАК РАЗ ПРИ НАПЕЧАТАНИИ ИССЛЕДУЕМОЙ МНОЮ КНИГИ. Я взял Колос Девы и, одну за другой, еще три крупные звезды и снова получил то же самое: долготы у Птолемея даны для XVI века!.. "Но как же, – пришло мне в голову, – Воде (которого тогда я еще не читал в подлиннике) и ряд других астрономов, вроде аббата Монтиньо, получили для этой книги второй век?"… На следующее утро… я поехал в Пулковскую обсерваторию, чтобы проверить такие поразительные для меня результаты по тамошним первым изданиям "Альмагеста"… Я достал с полки первое греческое издание (1538 года – Авт.) этой книги и с изумлением увидел, что в нем ВСЕ ДОЛГОТЫ УБАВЛЕНЫ НА 20 ГРАДУСОВ (плюс-минус 10 минут) по сравнению с моей латинской книгой, а следовательно, и время составления каталога отодвинуто в глубь веков на полторы тысячи лет, если считать там долготы от весеннего равноденствия… Недоумение мое рассеялось: Боде вычислял по греческому изданию 1538 года, а я – по предшествовавшему латинскому 1537 года. Но взамен этого появился вопрос: как странно, что от предполагаемого времени Птолемея до времени греческого издания его книги прецессия прошла не 15, 16, 17, 18 и т. д. градусов, а круглым числом 20 градусов и притом почти всегда с той же самой вариацией: плюс или минус 10 дуговых минут?" [141], том 4, с. 178–179.
Позиция Боде ясна: зачем анализировать латинский "перевод" 1538 года, когда есть, несомненно, подлинный (как думал Боде) греческий оригинал издания 1538 года? Н. А. Морозов впервые высказал подозрение, что ЛАТИНСКИЙ ТЕКСТ 1537 ГОДА В ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ – ПЕРВИЧНЫЙ, А ГРЕЧЕСКИЙ 1538 ГОДА – ВТОРИЧНЫЙ. А не наоборот, как считает скалигеровская хронология.
Возможно, автор XV или XVI века, издававший сначала якобы "латинский перевод", не позаботился учесть влияние прецессии. А когда ему на это было указано, внес поправки в "греческий оригинал", отодвинув его вниз на II век н. э.
Впрочем, возможно возражение против первичности латинского текста. В XVI веке книга Птолемея издавалась не как документ истории науки, а как научный трактат для непосредственного употребления учеными и обучающимися в астрономии. Этой цели противоречили устаревшие из-за прецессии данные каталога, и переводчик "освежил" каталог, внеся в него новейшие по тому времени данные, т. е. астрономические данные XV–XVI веков. Издатель же греческого текста, через год, считал, что этот текст при наличии латинского перевода уже не требуется в качестве учебника, и поэтому восстановил первоначальные цифры Птолемея, относящие каталог в началу н. э. Это рассуждение вроде бы подтверждает и титульный лист латинского издания 1537 года, где прямо сказано: "к сему времени приведенные особенно для учащихся" (ad hanc aetatem reducta, atque seorsum in studiorum gratium).
Этот аргумент признает, таким образом, апокрифичность латинского издания, – хотя бы в отношении звездного каталога, – но отрицает апокрифичность греческого.
Однако приведённое возражение опровергается тем, что в греческом издании 1538 года все широты систематически увеличены, улучшены по сравнению с широтами латинского издания 1537 года на 25 минут, или же исправлены на более точные. Это – не поправка на прецессию, так как широты не прецессируют. Поправка является круговой, т. е. вся эклиптика целиком передвинута к югу, почти на диаметр Солнца. При этом эклиптика греческого издания заняла естественное, астрономическое положение, поскольку ее плоскость прошла практически через центр системы координат. См. рис. 1.10. В предыдущем латинском же издании эклиптика была еще "плохой" в том смысле, что ее плоскость не проходила через центр небесной сферы. Таким образом, эклиптика латинского издания была измерена плохо, а эклиптика последующего греческого издания была существенно улучшена. Очевидно, что мы имеем здесь дело с улучшением первичного латинского текста.
Рис. 1.9. Северный полюс движется практически прямо на Альфу, то есть на современную Полярную звезду, удаляясь от Беты. Начальное положение северного полюса N показано на II век н. э.
Итак, «восстанавливая старые данные» Птолемея в одном отношении, – см. выше об учете прецессии, – издатель греческого текста улучшал их в другом. Это не согласуется с гипотезой оригинальности греческого текста. Поэтому в дальнейшем, чтобы не углубляться в эти довольно субъективные соображения, мы будем опираться на каноническую версию каталога [328], основанную на РУКОПИСЯХ «Альмагеста».
В этом пункте мы вкратце опишем результаты большого статистического исследования каталога «Альмагеста», выполненного В.В. Калашниковым, Г.В. Носовским и А.Т. Фоменко в 1986–1988 годах. Эти результаты были опубликованы в нескольких научных статьях, в частности, в [411], [423]. Поскольку объем исследования велик, то авторы издали книгу [430], специально посвященную геометрическим, статистическим и точностным свойствам звездного каталога «Альмагеста» и его частей. Здесь мы лишь бегло очертим основные моменты и результаты нашего анализа.
Исследованию "Альмагеста" посвящены десятки современных работ. См., в частности, монографию известного современного американского астронома Роберта Ньютона "Преступление Клавдия Птолемея" [156], где проведен серьезный астрономический, математический и статистический анализ "Альмагеста". Выводы, полученные Робертом Ньютоном, оказались неожиданными. По его мнению, многие данные, собранные в "Альмагесте", в действительности подложны, кем-то фальсифицированы. Следовательно, нуждаются в коренном пересмотре многие устоявшиеся представления о месте и роли "Альмагеста" в истории науки. Следует отметить, что
Р. Ньютон, по-видимому, не был знаком с существенно более ранними работами Н.А. Морозова на эту тему. Во всяком случае, в работах Р. Ньютона нет ссылок на исследования Н.А. Морозова.
При этом Р. Ньютон ни в коей мере не сомневается в том, что "Альмагест" составлен около начала н. э., поскольку, будучи астрономом, Р. Ньютон полностью доверял скалигеровской хронологии. Вкратце выводы Р. Ньютона звучат так.
1) Астрономическая обстановка на реальном небе около начала н. э. НЕ СООТВЕТСТВУЕТ астрономическому материалу, включенному в "Альмагест".
2) Имеющийся сегодня в нашем распоряжении "Альмагест" содержит в действительности не непосредственно наблюдавшиеся астрономические явления, а результат теоретических расчетов, выполненных на основе теоретических моделей. Затем эти теоретические вычисления были вписаны в "Альмагест" как якобы реальные астрономические наблюдения. Это – подлог (по мнению Р. Ньютона).
3) "Альмагест" не мог быть составлен в 137 году н. э., на чем настаивает скалигеровская хронология.
4) Следовательно, "Альмагест" был составлен в какую-то другую эпоху и нуждается в передатировке. Сам Р. Ньютон предлагал удревнить "Альмагест" на эпоху Гиппарха.
5) Р. Ньютон отмечает слова "Альмагеста", в которых сказано, что наблюдения были выполнены в эпоху правления римского императора Антонина Пия. Скалигеровская хронология относит правление этого императора к 13 8– 161 гг. н. э. Следовательно, – считает Р. Ньютон, – отсюда автоматически вытекает, что автор "Альмагеста" (кто бы он ни был) заведомо лжет, поскольку эти "личные наблюдения" никоим образом не отвечают реальной астрономической обстановке II века н. э.
Р. Ньютон не ставил вопроса – можно ли указать такую историческую эпоху (быть может, значительно отличающуюся от скалигеровской датировки "Альмагеста", скажем, на несколько сотен лет), помещение в которую "Альмагеста" снимает все эти проблемы, или по крайней мере, большинство из них. Как мы увидим, попытка Р. Ньютона снять хотя бы некоторые противоречия путем опускания "Альмагеста" в эпоху Гиппарха к успеху не приводит.
Мы проверили вычисления Р. Ньютона и убедились в их надежности и правильности. Роберт Ньютон сформулировал свой вывод об "Альмагесте" следующими словами: "В этой книге рассказана ИСТОРИЯ ПРЕСТУПЛЕНИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К НАУКЕ… Я имею в виду преступление, совершенное ученым против своих коллег-ученых и учеников, предательство этики и чистоты своей профессии, преступление, которое навсегда лишило человечество основополагающей информации, относящейся к важнейшим областям астрономии и истории" [156], с. 10.
Завершает свою книгу Р. Ньютон так: "Окончательные итоги. Все собственные наблюдения Птолемея, которыми он пользуется в "Синтаксисе" (то есть в "Альмагесте" – Авт.), насколько их можно было проверить, ОКАЗАЛИСЬ ПОДДЕЛКОЙ. Многие наблюдения, приписанные другим астрономам, также ЧАСТЬ ОБМАНА, СОВЕРШЕННОГО ПТОЛЕМЕЕМ… Само существование «Синтаксиса» привело к тому, что для нас потеряны многие подлинные труды греческих астрономов. А вместо этого мы получили в наследство лишь одну модель, да и то еще вопрос, принадлежит ли этот вклад в астрономию самому Птолемею… Становится ясно, что никакое утверждение Птолемея не может быть принято, если только оно не подтверждено авторами, полностью независимыми от Птолемея. ВСЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, В ИСТОРИИ ЛИ, АСТРОНОМИИ ЛИ, ОСНОВАННЫЕ НА «СИНТАКСИСЕ», НАДО ПЕРЕДЕЛАТЬ ЗАНОВО. Я не знаю, что могут подумать другие, но для меня существует лишь одна окончательная оценка: «Синтаксис» нанес астрономии больше вреда, чем любая другая когда-либо написанная работа, и было бы намного лучше для астрономии, если бы этой книги вообще не существовало. Таким образом, величайшим астрономом античности Птолемей не является, но он является еще более необычной фигурой: он самый удачливый обманщик в истории науки" [156], с. 367–368.
В.В. Калашников, Г.В. Носовский и А.Т. Фоменко решили подойти к проблеме датировки "Альмагеста" с позиций, отличных от тех, на которых основывались упомянутые выше ученые. Не опираясь на их аргументы, нам удалось разработать новый независимый метод датировки звездных каталогов, не только "Альмагеста". Метод основан на геометрическом и статистическом анализе каталога, а также собственных движений звезд и их конфигураций.
Прежде чем перейти к более подробному рассказу о нашей собственной работе, задержимся на одной неудачной попытке датировки каталога "Альмагеста". В 1987 году как реакция на публикации А.Т. Фоменко [377] и [385] появилась работа Ю.Н. Ефремова и Е.Д. Павловской [71], где утверждалось, будто каталог "Альмагеста" можно датировать по собственным движениям звезд 13 годом н. э. с точностью до плюс-минус 100 лет. Фактически в работе [71] анализируются движения лишь двух звезд – Арктура и О 2Эридана. Более того, датировка «Альмагеста», полученная в [71], основана лишь на звезде О 2Эридана, поскольку датировка по Арктуру получилась совсем другая, а именно, 250 год н. э. См. [71].
Однако отождествление звезды О 2Эридана с подходящей звездой из «Альмагеста» зависит от априорной датировки каталога. Дело в том, что эта звезда движется быстро и последовательно отождествляется с разными звездами из «Альмагеста». См. рис. 1.11. А именно, со звездами № 778, 779, 780 по нумерации [328]. См. рис. 1.12. Звезда № 779 отождествляется в [328] и [71] со звездой О 2Эридана лишь на том основании, что около начала н. э. О 2Эридана занимает наиболее близкое положение к звезде 779 из «Альмагеста». Однако здесь фактически предполагается, что «Альмагест» датируется эпохой около начала н. э. При отказе от гипотезы сразу возникают другие кандидаты в «Альмагесте» на отождествление с быстро движущейся O 2Эридана.
Рис. 1.10. Расположение эклиптики в греческом издании «Альмагеста» 1538 года и в латинском издании 1537 года
Например, с одной стороны, на интервале от 900 года н. э. до 1900 года н. э. лучше всего соответствует реальному положению звезды O 2Эридана звезда 780 из «Альмагеста». С другой стороны, звезда 779 из «Альмагеста» также не остается при этом без отождествления. А именно, она успешно отождествляется со звездой 98 Heis [328], с. 117. Более того, именно так отождествлял звезду 779 из «Альмагеста» астроном Пирс. Отметим, что O 2Эридана и ее окружение – это тусклые звезды, величины от 4,2 до 6,3. Поэтому единственный способ отождествить их со звездами из «Альмагеста» – это сравнение их координат. Яркости этих звезд примерно одинаковые, они тусклые. А словесное описание положения звезды, приведенное в «Альмагесте», – скупое и весьма туманное. Звезда 779 описана лишь как «средняя звезда». При этом Птолемей часто путал яркости звезд [328]. Поэтому надежное отождествление таких звезд по другим признакам, кроме координат, практически невозможно.
Итак, Ю.Н. Ефремов и Е.Д. Павловская фактически сначала предполагают, что каталог "Альмагеста" датируется началом н. э. На этом основании они выбирают подходящее отождествление для звезды 779. А затем, опираясь на это отождествление, "приходят к выводу", что "Альмагест" датируется началом н. э., то есть 13 годом н. э. плюс-минус 100 лет. Это, очевидно, порочный круг.
Перейдем к Арктуру – второй и последней звезде, обсуждаемой в [71].
Ее отождествление не вызывает сомнений, в "Альмагесте" она прямо названа "Арктур". Первоначальная датировка по Арктуру, полученная в работе [71], такова: 250 год н. э. Затем авторы "уточняют" ее и получают 310 год н. э. плюс-минус 360 лет. Однако они никак не оценивают точность своего "метода". В то же время эту точность нетрудно оценить. В работе [71] положение движущейся звезды, например Арктура, определяется относительно звезд ее окружения. Все звезды "Альмагеста" измерены с какими-то ошибками. Предположим на мгновение, что в "Альмагесте" звезды окружения Арктура измерены идеально точно, что, конечно, не так. Даже в этом случае при оценке точности метода ошибку в положении Арктура нельзя считать меньше чем 10', поскольку такова цена деления шкалы каталога "Альмагеста". При этом ошибка в дуговом расстоянии, используемом в [71], достигает 14', поскольку такова гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами в 10'. Скорость собственного движения Арктура, – одной из самых быстрых звезд, – около 2" в год. Следовательно, расстояние в 14' Арктур проходит примерно за 420 лет. И это лишь грубая оценка точности снизу. В действительности же, реальная точность дугового определения Арктура в "Альмагесте" хуже 10', а тусклые звезды окружения, скорее всего, были измерены еще хуже (речь идет здесь о дуговых расстояниях по небесной сфере). Следовательно, реальная точность "метода" работы [71] по Арктуру значительно хуже 420 лет. Поэтому интервал возможных датировок, по "методу" [71], заведомо шире, чем интервал от 200 года до н. э. до 700 года н. э.
В [71] предлагается уточнение датировки по Арктуру, а именно, 310 год н. э. плюс-минус 360 лет. Для целей датировки в [71] используется метод наименьших квадратов. Элементарные вычисления, однако, показывают, что точность этого метода оценивается снизу величиной индивидуальной ошибки рассматриваемой быстрой звезды, деленной на скорость ее собственного движения. Эта оценка получается в предположении, что окружение рассматриваемой быстрой звезды измерено абсолютно точно. Учет неточности измерений в совокупности с небольшим числом звезд из окружения (например, авторы [71] выбирают из окружения Арктура 11 звезд) дает существенную прибавку к ширине интервала датировки. Ю.Н. Ефремов и Е.Д. Павловская без всяких оснований заменяют всюду неизвестную им индивидуальную ошибку на среднюю квадратичную. Кроме того, точность предлагаемого ими "метода" моделирования ошибок также ими не оценивается. А между тем он основан на предположении, что если в результате случайных возмущений координаты звезд из "Альмагеста" станут близкими к истинным координатам. В результате влияния упомянутой индивидуальной ошибки такое попадание в окрестность истинных координат должно иметь малую вероятность и в любом случае должно быть оценено. В работах [71], [72] нет и намека на подобные оценки.
Ю.Н. Ефремов и Е.Д. Павловская утверждают в [71], будто результаты вычислений по другим быстрым звездам, – почему-то не приведенные в [71], – подтверждают выводы, основанные на анализе O 2Эридана и Арктура. Однако в действительности это не так. Приведем лишь один яркий пример. Среди быстрых звезд, якобы обработанных авторами [71], содержится яркая звезда Процион. Наши исследования показали, что авторы [71] должны были бы, пользуясь своим методом, получить по Проциону датировку примерно X век н. э., которая никак не вяжется с их выводами.
Наконец, "метод" [71] существенно зависит от выбора звезд окружения исследуемой звезды. Мы проверили, как меняется датировка ("методом" работы [71]) по группе Арктура в зависимости от выбора разных звезд окружения. Оказалось, что при этом датировка колеблется от 1-го года н. э. до 1000 года н. э.
Таким образом, работы [71], [72] оказались некомпетентными.
Рис. 1.11. Траектория реальной звезды, проходящей «мимо» положения звезды, указанного в «Альмагесте»
Ю.Н. Ефремов и Е.Д. Павловская ссылаются на публикацию Е.С. Голубцовой и Ю.А. Завенягина [43], в которой также предпринята попытка датировки «Альмагеста» по собственным движениям звезд. Однако анализировать здесь работу [43] нет необходимости ввиду полной математической и астрономической беспомощности «метода», описанного в [43]. Достаточно сказать, что Е.С. Голубцова и Ю.А. Завенягин фактически трактуют случайные ошибки в «Альмагесте» как результат реального собственного движения звезд. Они предлагают считать, что возможная ошибка датировки не превышает 150 лет" [43], с. 75. Эта гипотеза фантастична. Наконец, они ошибочно «датируют» «Альмагест» по Проциону 330 годом н. э.
Как видит читатель, проблема датировки "Альмагеста" достаточно трудна и требует тщательного анализа каталога. Перейдем теперь к нашим результатам.
В нашем исследовании мы сначала классифицируем ошибки, содержащиеся в каталоге, на три типа. Это – выбросы, систематические и случайные ошибки.
Выбросами мы называем грубые ошибки в координатах. Они достаточно легко обнаруживаются, и должны быть исключены из расчетов. Такие ошибки могли возникать, например, при переписывании каталога копиистами.
Систематическими мы называем ошибки, которые могут быть получены единообразно либо для всего каталога, либо для больших его частей. Типичным примером такой ошибки служит неправильное определение наблюдателем положения эклиптики на небесной сфере. Подобные ошибки могут быть обнаружены статистически и затем компенсированы.
Случайными мы называем ошибки, которые принципиально не могут быть скомпенсированы. Например, это случайные ошибки измерений, не имеющие регулярной составляющей.
Излагаемые ниже методы направлены, таким образом, на то, чтобы очистить звездный каталог от выбросов, скомпенсировать систематические ошибки и попытаться датировать каталог в условиях наличия лишь случайных ошибок. Отметим, что мы классифицируем лишь сами погрешности, но не их причины, которые здесь для нас безразличны.
Каждая звезда в каталоге характеризуется эклиптикальной широтой и долготой. В ряде исследований "Альмагеста" достоверность значений ДОЛГОТ была поставлена под серьезное сомнение. См., например, книгу Р. Ньютона [156]. Кроме того известно, что измерение долгот – дело существенно более сложное, чем измерение ШИРОТ. Для аккуратного определения долгот помимо прочего нужны хорошие часы. Поэтому есть серьезные основания считать долготы "Альмагеста" измеренными менее точно, чем широты. Проведенные нами расчеты подтвердили: точность долгот в "Альмагесте" существенно хуже точности широт, что делает долготы бесполезными для датировки [430], с. 176–178. Наконец, поскольку долготы прецессируют со временем, то недобросовестный составитель каталога или его переписчик мог чрезвычайно легко "удревнить долготы" или, напротив, "омолодить" их, попросту добавляя к ним подходящую величину. При желании он мог, например, "поместить долготы" каталога на II век н. э.
Рис. 1.12. Траектория звезды О 2Эридана, проходящая мимо нескольких «звезд Альмагеста». Ясно видно, что в разные исторические эпохи звезда О 2Эридана может быть отождествлена с разными звездами, отмеченными в каталоге «Альмагеста»
Поэтому в своем методе мы анализировали лишь ШИРОТЫ звезд «Альмагеста». Заранее было неясно – достаточно ли широт для датировки. Оказалось, что ответ положительный. Мы утверждаем, что «Альмагест» можно датировать, используя лишь сведения о ШИРОТНЫХ невязках.
Затем, работоспособность нашего метода была подтверждена анализом звездных каталогов Т. Браге, Улугбека, Гевелия и ряда, искусственно созданных нами каталогов, для чего использовался компьютер. Во всех случаях полученные нашим методом датировки каталогов совпали с заранее известными.
Предварительная работа по выявлению выбросов в "Альмагесте" во многом была уже проделана в более ранних исследованиях. См., например, [328]. Мы считали выбросами те звезды, у которых значение широтных невязок превосходило 1 градус. Кроме явных выбросов каталог содержит звезды, отождествление которых со звездами современного неба сомнительно. В упомянутой работе К. Петерса и Е. Кнобеля [328] такие случаи также отмечены. Один пример уже был приведен выше: это – звезда O 2Эридана. Поэтому для исключения всех таких сомнительных случаев необходимо было очистить каталог «Альмагеста» от неоднозначно отождествляемых звезд. Мы проверили список из более чем 80 быстрых звезд из современного каталога [281]. Из них в «Альмагесте», как выяснилось, отражено около 35 звезд. Затем мы выявили среди них звезды, имеющие неоднозначное, сомнительное отождествление. Таких звезд оказалось немного – всего три. Они были исключены из рассмотрения. Таким образом, наш анализ в основном подтвердил правильность отождествления подавляющего большинства звезд «Альмагеста», приведенного в труде [328].
Перейдем к анализу систематических ошибок. Если рассмотреть какую-нибудь совокупность звезд, то систематическая ошибка в положении этих звезд на небесной сфере может состоять только лишь в перемещении совокупности звезд как единого целого по небесной сфере. Такое перемещение имеет три степени свободы и, следовательно, может быть описано тремя параметрами. Однако поскольку мы интересуемся лишь широтными невязками, то достаточно рассмотреть только двухпараметрические вращения сферы. С вычислительной точки зрения удобно задать это вращение с помощью параметров φ и γ , где параметр φ задает ось, вокруг которой вращается сфера, а параметр γ задает угол поворота. См. рис. 1.13. А именно, мы выбираем в качестве φ угол между осью весеннего равноденствия, рассчитанной на какой-либо год t , и осью поворота, лежащей в плоскости эклиптики, также относящейся к году t .
Итак, если предположить, что звездный каталог составлялся в год t и истинные широта и долгота какой-либо звезды были равны b(t) и l(t) соответственно, то в результате ошибки в определении положения эклиптики, парамеризуемой γ=γ(t) и φ=φ(t) , составитель каталога запишет в каталог координаты b'(t) и l`(t). Сочень большой точностью можно считать, что
b`(t)=b(t)+ γ sin(l(t)+φ).
Последняя формула справедлива при условии, что составитель каталога не делал никакой ошибки измерений. Если ошибка присутствовала, – а она присутствовала неизбежно, – и равнялась λ, то
b`(t)=b(t)+ γ sin(l(t)+φ)+ λ.
Последняя формула справедлива для всех звезд рассматриваемой совокупности, и, следовательно, можно поставить статистическую проблему оценки параметров γ и φ для данной совокупности звезд. Оценки параметров γ и φ можно найти, например, методом наименьших квадратов, когда γ и φ являются решением следующей задачи:
Σ i(b-b i(t)-γ sin(l i(t)+φ) 2→min,
где суммирование производится по всем звездам i из рассматриваемой совокупности, b i – широта i -й звезды в каталоге «Альмагеста», b i(t), l i(t) – истинные широта и долгота звезды i в году t .
Решением этой задачи являются параметры φ stat(t) и γ stat(t) . А задающие ошибку в определении положения эклиптики при условии, что звездный каталог был составлен в году t , а минимальное значение суммы представляет собой квадрат среднеквадратичной широтной ошибки в рассматриваемой совокупности звезд после компенсации систематической ошибки. Назовем это минимальное значение «остаточной ошибкой», т. е. ошибкой, которая остается в каталоге после компенсации систематической составляющей.
Затем мы рассмотрели следующие семь совокупностей звезд, семь областей звездного неба "Альмагеста". См. рис. 1.14.
ОБЛАСТЬ М – это Млечный Путь.
ОБЛАСТЬ А – большая область справа от Млечного Пути, содержащая точку осеннего равноденствия и завершающаяся зодиаком.
ОБЛАСТЬ В – это меньшая область слева от Млечного Пути, содержащая точку весеннего равноденствия и завершающаяся зодиаком.
ОБЛАСТЬ С – это южная часть неба справа от Млечного Пути, расположенная за зодиаком.
ОБЛАСТЬ D – это южная часть неба слева от Млечного Пути, расположенная за зодиаком.
ОБЛАСТЬ Zod А – это часть зодиака, попавшая в область А.
ОБЛАСТЬ Zod В – это другая часть зодиака, попавшая в область В.
ОБЛАСТЬ А – самая большая из них. Через Zod мы обозначили все звезды зодиака в «Альмагесте». Из рис. 1.6 видно – какие именно созвездия «Альмагеста» попали в эти выделенные нами семь областей звездного неба.
Для каждой из этих совокупностей звезд были найдены графики функций φ stat(t) и γ stat(t) . вместе с соответствующими доверительными интервалами. На рис. 1.15 показан вид этих кривых для области Zod А . Также мы нашли среднеквадратичные ошибки до и после компенсации систематических ошибок. Анализ данных показывает, что наиболее хорошо измеренными в «Альмагесте» совокупностями звезд являются области А и Zod А . На каком основании сделан этот вывод?
Во-первых, сравниваются исходная и остаточная ошибки. Если это снижение значительно, – как в области Zod А , где ошибка снижается с уровня 22' до 13', – то есть основания говорить о малой величине случайной ошибки.
Во-вторых, принимается во внимание размер доверительной области для обнаруженных параметров φ stat(t) и γ stat(t) . Так, для областей Zod А и А ширина доверительного интервала для γ stat(t) составляет всего около 10', а например, для области D – существенно больше. Кроме того, как говорилось, снижение ошибки от первоначального уровня до «остаточного» для области D незначительно. Поэтому говорить об уверенном определении систематической ошибки для этой части неба нельзя. Можно лишь утверждать, что ошибка лежит в пределах доверительной области. Но такое неточное знание систематической ошибки для данной области, – например для D , – приводит к тому, что мы не имеем права основывать наши последующие заключения на рассмотрении координат звезд из групп, обладающих подобными свойствами. Это замечание очень важное и будет нами использовано в дальнейшем. Напомним, что цена деления шкалы каталога «Альмагеста» составляет 10 минут, это – «заявленная точность» каталога. Другими словами, – точность, на которую претендовал составитель каталога «Альмагеста». Другой вопрос: смог ли он реально достичь этой точности? Этот вопрос был решен нами описанным выше методом. Кроме того, таким же приемом были изучены и отдельные созвездия. Это позволило установить, что систематические ошибки в каталоге, сделанные наблюдателем для больших участков неба, в основном совпадают с систематическими ошибками, обнаруживающимися при анализе отдельных созвездий каталога «Альмагеста». Оказалось, в частности, что созвездия Рыбы, Овен, Телец, Водолей относятся к группе плохо измеренных созвездий, а Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог – к группе хорошо измеренных созвездий. Здесь мы говорим о созвездиях зодиака. Эти результаты хорошо согласуются с выводами, сделанными на основе рассмотрения больших совокупностей звезд, а именно, по несколько сотен звезд в каждой совокупности.
Далее, хотя величины φ stat(t) и γ stat(t) мы определяли с помощью методов математической статистики, это, вообще говоря, не дает оснований считать их систематическими ошибками. Дело в том, что они отвечают лишь «средним» отклонениям координат по всем звездам из рассматриваемой совокупности. Но это не противоречит тому случаю, когда отдельные созвездия имеют разные систематические ошибки, так что в итоге получается найденная нами выше ошибка. Расчеты показали, что отдельные зодиакальные созвездия из области Zod А имеют ОДНУ И ТУ ЖЕ погрешность γ =20'. В то же время они имеют отличающиеся друг от друга погрешности φ .
Такую же погрешность γ =20' имеет и часть А звездного атласа «Альмагеста». Забегая вперед, скажем, что такую же погрешность γ имеет в «Альмагесте» и совокупность именных звезд из части неба А . Мы называем именными звездами те, которые снабжены в «Альмагесте» собственными именами. Все это говорит о том, что ошибка γ ЕДИНА ДЛЯ ВСЕХ СОЗВЕЗДИЙ ИЗ ЧАСТИ НЕБА А .
Совсем иное положение с ошибкой φ . Она варьируется от созвездия к созвездию. Можно дать вполне естественное объяснение этому обнаруженному нами обстоятельству, если предположить, что координаты звезд измерялись с помощью армиллярной сферы. Это – стандартный средневековый и «античный» инструмент. См. рис. 1.16. Схематическое изображение см. на рис. 1.17. При этом угол между плоскостями эклиптики и экватора, включающий ошибку γ , фиксируется в инструменте, а угол φ меняется от одной серии измерений к другой. См. рис. 1.18. Впрочем, это объяснение не используется нами далее.
