Е. Предтеченский - Иоганн Кеплер. Его жизнь и научная деятельность

Несмотря, однако, на все препятствия, после восьмилетней работы над результатами наблюдений Тихо, после многих мучительных сомнений, доводивших почти до потери рассудка, Кеплеру удалось представить движение Марса и подчинить все причуды его «аномалий» двум строгим законам, известным теперь под названием первого и второго Кеплеровых законов. Он доказал, что 1) орбита Марса не круг, а эллипс, причем Солнце занимает один из фокусов этого эллипса, и что 2) планета движется по этому эллипсу неравномерно: быстрее – вблизи Солнца, медленнее – вдали от него, но так, что если через равные промежутки времени соединить центр планеты с центром Солнца прямыми линиями, то площади между этими прямыми и соответственными дугами эллипса все будут между собою равны. Весь ход своих рассуждений, приведших его к этим выводам, все попытки представить движения Марса по системам Птолемея и Тихо и критику этих систем, все свои неудачи и ошибки, происходившие от доверия к старым авторитетам, весь ход своих вычислений с отчетом о том, какого труда это ему стоило, Кеплер изложил в сочинении, напечатанном за счет императора Рудольфа и вышедшем в Праге в 1609 году под названием «Astronomia nova seu physica coelestis, tradita commentants de motibus stellae Martis ex observationibus Tichonis Brahe», то есть «Новая астрономия, или небесная физика с комментариями на движения планеты Марс по наблюдениям Тихо Браге». Чтобы показать, насколько книга эта по своей внешности не походила на безжизненные научные трактаты нашего времени, мы выписываем здесь, в сокращенном переводе, посвящение, обращенное к императору Рудольфу II.

«Представляю Вашему Величеству важного пленника, сдавшегося после упорной и трудной борьбы с ним, предпринятой по воле Вашего Величества. Я не думаю, чтобы он мог отказаться от имени пленника или чтобы он не заслуживал его, так как носит это имя уже не в первый раз: как известно, грозный бог войны еще в глубокой древности, добровольно и охотно сложив свои военные доспехи, позволил поймать себя в сети Вулкана. Но при всей человеческой изобретательности никому из смертных не удавалось до сих пор одержать над ним столь же решительной победы; тщетно астрономы обдумывали план битвы, тщетно пускали в ход все военные средства и выводили на бой свои лучшие войска… Марс смеялся над их ухищрениями, расстраивал их замыслы и безжалостно разрушал все их надежды. Он продолжал спокойно сидеть в укреплениях своих таинственных владений, мудро скрывая все пути к ним от разведок неприятеля. Древние жаловались на это не один раз, а неутомимый исследователь тайн природы Плиний объявил борьбу с Марсом непосильною для смертных.

Что касается до меня, то я прежде всего должен воздать хвалу самоотверженной деятельности и неутомимому усердию храброго полководца Тихо Браге, который под царственным покровительством правителей Дании Фридриха II и Христиана IV, а также и Вашего Величества, непрерывно в продолжение целых 20 лет, каждую ночь, неустанно подсматривал все привычки неприятеля, раскрыв, наконец, план его войны и обнаружив тайны его ходов. Собранные им сведения, перешедшие в мое распоряжение, дали мне возможность освободиться от того безотчетного и смутного страха, который обыкновенно испытываешь перед неизвестным врагом.

Среди случайностей войны какие только бедствия, какие бичи не обрушивались на наш лагерь! Потеря славного полководца, возмущение войск, заразные болезни – все это часто ставило нас в отчаянное положение. Счастье и несчастье домашнее отрывало нас от дела в то время, когда мы были для него так нужны; а между тем тыл нашей армии подвергся нападению нового врага, о котором я сообщал уже в моей книге о новой звезде. Наши солдаты, не получая жалованья, дезертировали целыми толпами; новобранцы не умели взяться за дело и, к довершению всего, у нас не хватало жизненных припасов.

Но наконец неприятель стал склоняться к миру и через посредство своей матери Природы прислал мне заявление о сдаче в качестве военнопленного на известных условиях, и под конвоем Арифметики и Геометрии без сопротивления приведен был в наш лагерь.

С тех пор он ведет себя так, что можно верить его слову, и просит у Вашего Величества только одной милости: вся родня его еще на небе; там остаются его отец Юпитер, Сатурн, его дед, брат его Меркурий и Венера, его сестра и возлюбленная. Привыкший к их царственному обществу, он очень скучает по ним и сгорает нетерпением видеть их опять вместе с собою, пользующимися, как теперь он, гостеприимством Вашего Величества. Но для этого необходимо воспользоваться достигнутым успехом и настойчиво продолжать войну, не представляющую более опасностей, так как Марс теперь уже в наших руках. Поэтому я прошу Ваше Величество обратить Ваше внимание на то, что деньги – нерв войны, и благоволить приказать своему казначею выдать Вашему полководцу необходимые средства для снаряжения новой экспедиции».

Титульный лист «Новой астрономии» Кеплера.

К сожалению, государственное казначейство было пусто, а императору грозили враги более опасные, чем Юпитер и Сатурн, да и на самого «неутомимого полководца» его не замедлили посыпаться новые удары судьбы, и, хотя он не пал под их тяжестью, однако они много помешали ему в борьбе со своими коварными врагами.

Но возвратимся снова к незабвенной книге Кеплера. Знаменитый Делямбр сообщает, что на бывшем в его руках экземпляре этого сочинения Кеплера имеется следующая надпись, прекрасно выражающая значение этой книги:

«Ньютон никогда не написал бы своих Начал естественной философии, если бы он долго не размышлял над теми замечательными местами, в которых Кеплер совместил столько счастливых своих изысканий. Соединенные писания этих двух людей – поразительное доказательство того, на что способен человеческий ум, вооруженный наблюдениями и геометрией».

Книга снабжена обширным вступлением, начинающимся с замечания о трудности написать научную книгу так, чтобы угодить и обыкновенным читателям, и ученым, и содержащим общие положения или основные законы мировой физики и механики. Все эти положения были совершенно новы и весьма важны; вот некоторые из них:

«Всякая телесная субстанция способна оставаться в покое во всяком месте, если она находится здесь одна и устранена от сферы влияния всякого другого тела. – Естественное движение – не круговое, как утверждали древние, а прямолинейное. – Тяжесть есть взаимная склонность или влечение между двумя телами одного рода, заставляющее их соединиться наподобие того, что замечаем мы в магните; так что Земля притягивает камень гораздо сильнее, чем притягивается им сама. – Если сила Луны простирается до Земли, то тем по большей причине сила Земли простирается до Луны и даже дальше. Ничто из того, что аналогично по свойствам с Землею, не может избежать этой влекущей силы. Если бы Земля перестала притягивать свои воды, то все моря улетели бы и соединились бы с Луною. Если допустить, что Земля и Луна одинаково плотны и не удерживаются на своих орбитах какою-либо силою, то Земля приблизилась бы к Луне на 1/54 часть их взаимного расстояния, а Луна прошла бы остальные 53/54 части, и они бы соединились. – Нет ничего абсолютно легкого, если только оно материально; все может быть легким лишь относительно. Не должно думать, что если легкие тела поднимаются, то они не притягиваются Землею: они притягиваются менее тяжелых, и тяжелые тела вытесняют их».