В древнем манускрипте оказался "спрятан" звездный каталог древнегреческого астронома Гиппарха

Считалось, что легендарный звездный каталог, составленный древнегреческим астрономом Гиппархом, был утерян, но в религиозных текстах из египетского монастыря написанных на пергаменте, была найдена часть оригинального древнегреческого текста. В средние века священники использовали астрономический труд Гипарха, как обычную бумагу для своих текстов. Они соскребли древнегреческий текст и использовали пергамент повторно в своих целях.

Средневековый текст на пергаменте из монастыря в Египте оказался удивительным сокровищем. Спрятанный под христианскими текстами, ученые обнаружили часть давно утерянного звездного каталога астронома Гиппарха, который считается самой ранней из известных попыток составить карту всего неба.

Ученые искали каталог Гиппарха на протяжении веков. Джеймс Эванс, историк астрономии из Университета Пьюджет-Саунд в Такоме, штат Вашингтон, назвал находку "редкой" и "замечательной". Отрывок опубликован онлайн на этой неделе в журнале Journal for the History of Astronomy1. Эванс говорит, что она доказывает, что Гиппарх, которого часто считают величайшим астрономом Древней Греции, действительно составил карту небес за много веков до других известных попыток. Она также освещает важный момент в зарождении науки, когда астрономы перешли от простого описания узоров, которые они видели на небе, к их измерению и предсказанию.

Рукопись поступила из греческого православного монастыря Святой Екатерины на Синайском полуострове в Египте, но большинство из ее 146 листов, или фолиантов, сейчас принадлежат Музею Библии в Вашингтоне. На страницах содержится Codex Climaci Rescriptus, собрание сирийских текстов, написанных в десятом или одиннадцатом веках. Но этот кодекс представляет собой палимпсест: пергамент, с которого писец соскоблил старый текст, чтобы его можно было использовать повторно.

Считалось, что в более древних письменах содержатся дальнейшие христианские тексты, и в 2012 году библеист Питер Уильямс из Кембриджского университета (Великобритания) попросил своих студентов изучить эти страницы в качестве летнего проекта. Один из них, Джейми Клэр, неожиданно заметил отрывок на греческом языке, который часто приписывают астроному Эратосфену. В 2017 году страницы были заново проанализированы с помощью современной мультиспектральной визуализации. Исследователи из Электронной библиотеки ранних рукописей в Роллинг-Хиллз-Эстейтс, Калифорния, и Рочестерского университета в Нью-Йорке сделали 42 фотографии каждой страницы в различных длинах волн света и использовали компьютерные алгоритмы для поиска комбинаций частот, которые усилили скрытый текст.

Звездные знаки

На девяти листах обнаружен астрономический материал, который (согласно радиоуглеродной датировке и стилю письма), вероятно, был переписан в пятом или шестом веках. Он включает в себя мифы о происхождении звезд Эратосфена и части знаменитой поэмы третьего века до нашей эры под названием Phaenomena, в которой описываются созвездия. Затем, просматривая изображения во время блокировки коронавируса, Уильямс заметил нечто гораздо более необычное. Он сообщил об этом историку науки Виктору Гизембергу из французского национального научно-исследовательского центра CNRS в Париже. "Я был очень взволнован с самого начала", - говорит Гиземберг. "Сразу стало ясно, что у нас есть звездные координаты".

Сохранившийся отрывок, расшифрованный Гизембергом и его коллегой Эммануэлем Зингом из парижского университета Сорбонна, занимает около страницы. В нем указаны длина и ширина в градусах созвездия Corona Borealis, северной короны, и даны координаты звезд на крайних севере, юге, востоке и западе.

Несколько доказательств указывают на Гиппарха как на источник, начиная с идиосинкразического способа, которым выражены некоторые данные. И, что очень важно, точность измерений древнего астронома позволила команде датировать наблюдения. Явление прецессии - когда Земля медленно поворачивается вокруг своей оси на один градус каждые 72 года - означает, что положение неподвижных звезд медленно смещается на небе. Исследователи смогли использовать это явление, чтобы проверить, когда древний астроном должен был сделать свои наблюдения, и обнаружили, что координаты соответствуют приблизительно 129 году до нашей эры - времени, когда работал Гиппарх.

До сих пор, говорит Эванс, единственным звездным каталогом, сохранившимся с античных времен, был каталог, составленный астрономом Клавдием Птолемеем в Александрии, Египет, во втором веке нашей эры. В его трактате "Альмагест", одном из самых влиятельных научных текстов в истории, была изложена математическая модель космоса - с Землей в центре - которая была принята на протяжении более 1200 лет. Он также указал координаты и величины более чем 1 000 звезд. Однако в древних источниках неоднократно упоминается, что человеком, впервые измерившим звезды, был Гиппарх, который работал на греческом острове Родос за три столетия до этого, примерно между 190 и 120 годами до нашей эры.

Вавилонские астрономы ранее измеряли положение некоторых звезд в зодиаке - созвездиях, расположенных вдоль эклиптики - годового пути Солнца относительно "неподвижных" звезд, как это видно с Земли. Но Гиппарх был первым, кто определил местоположение звезд с помощью двух координат и составил карту звезд на всем небе. Кроме всего прочего, именно Гиппарх впервые обнаружил прецессию Земли и смоделировал видимые движения Солнца и Луны.

Гиземберг и его коллеги использовали обнаруженные ими данные для подтверждения того, что координаты трех других звездных созвездий (Большого Урса, Малого Урса и Драко) в отдельной средневековой латинской рукописи, известной как Aratus Latinus, также должны быть получены непосредственно от Гиппарха. "Новый фрагмент делает это гораздо более ясным", - говорит Матье Оссендрийвер, историк астрономии из Свободного университета Берлина. "Этот звездный каталог, который витал в литературе как почти гипотетическая вещь, стал очень конкретным".

Исследователи считают, что первоначальный список Гиппарха, как и список Птолемея, должен был включать наблюдения почти за каждой видимой звездой на небе. Не имея телескопа, говорит Гиземберг, он должен был использовать зрительную трубу, известную как диоптра, или механизм, называемый армиллярной сферой. "Это бесчисленные часы работы".

Отношения между Гиппархом и Птолемеем всегда были туманными. Некоторые ученые предполагают, что каталога Гиппарха никогда не существовало. Другие (начиная с астронома XVI века Тихо Браге) утверждали, что Птолемей украл данные Гиппарха и присвоил их себе. "Многие люди считают, что Гиппарх был действительно великим первооткрывателем", - говорит Гиземберг, в то время как Птолемей был "удивительным учителем", который собрал воедино работы своих предшественников.

На основании данных, содержащихся во фрагментах, команда пришла к выводу, что Птолемей не просто скопировал цифры Гиппарха. Но, возможно, ему следовало бы это сделать: Наблюдения Гиппарха кажутся значительно более точными: координаты, считанные до сих пор, верны с точностью до одного градуса. И если Птолемей основывал свою систему координат на эклиптике, то Гиппарх использовал небесный экватор - систему, более распространенную в современных звездных картах.

Открытие "обогащает наше представление" о Гиппархе, говорит Эванс. "Оно дает нам увлекательный взгляд на то, что он на самом деле делал". И при этом оно проливает свет на ключевое событие западной цивилизации - "математизацию природы", когда ученые, стремящиеся понять Вселенную, перешли от простого описания закономерностей, которые они видели, к попыткам измерения, расчета и предсказания.

Гиппарх был ключевой фигурой, ответственной за "превращение астрономии в предсказательную науку", - соглашается Оссендрийвер. В своей единственной сохранившейся работе Гиппарх критиковал более ранних авторов астрономических трудов за то, что они не заботились о числовой точности в своих представлениях об орбитах и небесных сферах.

Считается, что его вдохновил контакт с вавилонскими астрономами, которые имели доступ к многовековым точным наблюдениям. Вавилоняне не были заинтересованы в моделировании трехмерного устройства Солнечной системы, но, благодаря своей вере в небесные предзнаменования, они проводили точные наблюдения и разработали математические методы для моделирования и предсказания времени таких событий, как лунные затмения. С появлением Гиппарха эта традиция объединилась с греческим геометрическим подходом, говорит Эванс, и "началась современная астрономия".

Исследователи надеются, что по мере совершенствования методов визуализации они смогут обнаружить новые координаты звезд, что позволит им получить больший набор данных для изучения. Некоторые части Codex Climaci Rescriptus еще не расшифрованы. Также возможно, что дополнительные страницы звездного каталога сохранились в библиотеке Святой Екатерины, которая содержит более 160 палимпсестов. В результате попыток их прочтения уже были обнаружены ранее неизвестные греческие медицинские тексты, включая рецепты лекарств, хирургические инструкции и справочник по лекарственным растениям.

Кроме того, многоспектральная визуализация палимпсестов открывает новые богатые пласты древних текстов в архивах по всему миру. "Только в Европе в крупных библиотеках хранятся буквально тысячи палимпсестов", - говорит Гиземберг. "Это всего лишь один случай, очень захватывающий, возможности исследования, которая может быть применена к тысячам рукописей с удивительными открытиями каждый раз".