§10. Около 300 года до нашей эры Евклидом были сформулированы первые оптические законы, способные объяснять движение и отражение света, описанные в двух его произведениях «Оптика» и «Катоптрика», последнего из которых до нашего времени не сохранилось. [16] Согласно его закону прямолинейного распространения света, в прозрачной однородной среде свет распространяется по прямым линиям. А в силу закона отражения, отраженный и падающий лучи лежат в плоскости, содержащей перпендикуляр к отражающей поверхности в точке падения, и угол падения равен углу отражения. С учетом этих законов им были разработаны основные положения геометрической оптики и теории перспективы.

§11. Примерно в это же время Аристарх Самосский выдвинул представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. Хоть первоисточник и не сохранился, но на его работу ссылался Плутарх в своём сочинении «О лике видимом на диске Луны», передавая в диалоге, что Аристарх пытался объяснять небесные явления предположением, что небо неподвижно, а земля движется по наклонной окружности (эклиптике), вращаясь вместе с тем вокруг своей оси, за что, по мнению одного из его сограждан должен быть привлечен греками к суду. [17]

§12. Около 230 года до нашей эры Аполлоний Пергский разработал новый метод представления неравномерного периодического движения через базовую окружность – деферент – и кружащуюся вокруг деферента вторичную окружность – эпицикл; само светило движется по эпициклу. [18] Впоследствии эта схема легла в основу системы Птолемея.

§13. Гиппарх Никейский во II веке до нашей эры открыл предварение равноденствий, или астрономическую прецессию11, согласно которой точки равноденствий постепенно перемещаются среди звёзд, благодаря чему каждый год равноденствия наступают раньше, чем в предшествующие годы. [19] Подробно исследуя сведения о координатах звёзд им было установлено, что разность между звёздным и тропическим годом, вычисленная на основании этих данных, соответствует скорости прецессии 1° за 100 лет, или 36» в год (по современным данным, 1° за 71,6 года). Также Гиппарх составил первый в Европе звёздный каталог, включивший точные значения координат около тысячи звёзд, к определению которых стали подходить ещё в первой половине III века до нашей эры Тимохарис и Аристилл в Александрии. Гиппарх привнес в классификацию звёзд положение, по которому звёзды первой величины самые яркие, а шестой – самые слабые, едва видимые невооружённым взглядом. [20]

§14. В I веке до нашей эры Гемин заявил, что звёзды только кажутся лежащими на одной сфере, а на самом деле они располагаются на разных расстояниях от Земли. [21] Есть основания полагать, что это мнение также зародилось ранее, в III или II веке до нашей эры, поскольку оно ассоциируется с возможностью существования собственных движений звёзд, что предполагал Гиппарх: наличие таких движений несовместимо с представлением о звёздах как о телах, закреплённых на одной сфере.

§15. Луций Анней Сенека (около 65 года нашей эры) в своем трактате «О природе», обсуждая сведения ранних авторов о кометах и устройстве неба, рассуждая о местоположении и траекториях движения планет и комет, полагал, что кометы – это такие же шары, как и прочие светила. [22] Он выстраивает свою аргументацию исходя из того, что чем легче тело, тем оно выше. Впрочем он делает оговорку в пользу будущего автора, «который точно опишет, где пролегают пути комет и почему они блуждают в стороне от прочих звезд».

§16. Плиний Старший (77) в энциклопедии природных и искусственных предметов и явлений «Естественная история», посвящённой римскому императору Титу, стоя на геоцентризме и восхищаясь космосом как всеобъемлющим небом (caelum), видит его шарообразным и совершающим движение вокруг оси: «А тот [космос] всегда в движении, всегда возвращается сам в себя, причем Земля – его как целого основание и центр. Она подвешена на той же оси, что и он, удерживая на себе в равновесии всё, от чего зависит. Итак, Земля – это единственное, что недвижно посреди вращающегося вокруг нее космоса. Земля одновременно и взаимодействует со всеми его [частями], и служит для них опорой». [23]