Эдуардо Лопец - Кеплер. Движение планет. Танцы со звездами.

Семья решила, что Иоганн должен стать священником. С одной стороны, мальчик был недостаточно выносливым для работы на земле, а с другой, возможно, он и сам рад был случаю покинуть родной дом. Кеплер всю жизнь проявлял крайнюю религиозность. Он шаг за шагом шел по пути священнослужителя: школа в Адельберге, высшая семинария в Маульбронне, университет в Тюбингене. Здесь он два года получал общее образование, посещая занятия по этике, диалектике, риторике, греческому языку и ивриту, астрономии и физике. Позже в течение трех лет юноша изучал собственно теологические предметы. И на каждой ступени обучения преподавателей поражали способности Иоганна, которые он подтверждал, с триумфом держа экзамены. Стоит отметить, что Адельберг и Маульбронн были старинными монастырями, в которых лютеранская Реформация организовала прекрасные школы и семинарии. Образование происходило на очень высоком уровне, все занятия были бесплатными, а студенты даже получали небольшую стипендию.

У Кеплера не сложилось близких отношений с товарищами, однако его очень ценили преподаватели. Приведем выдержку из отчета о заседании кафедры, направленного совету Вайля с прошением о продлении стипендии юноше:

«Вышеупомянутый Кеплер имеет ум настолько превосходный, от которого стоит ожидать великих свершений, и мы с нашей стороны желали бы оказать ему поддержку в его прошении, принимая к тому же во внимание его выдающиеся знания и способности».

Среди любимых книг юноши стоит упомянуть некоторые работы Николая Кузанского. Этот автор, в мыслях которого тоже бурлило редкое сочетание музыки и геометрии, оставил глубокий след в душе Иоганна.

Образование шло обычным путем, однако в последний момент, в 1594 году, Кеплер не был рукоположен в сан священника, как собирался, а занял пост преподавателя математики в протестантской школе в Граце. Произошло это после того, как ученый совет школы обратился в университет Тюбингена с просьбой предложить кандидатуру на вакантное место преподавателя, и университет дал свои рекомендации именно Кеплеру.

Немецкий философ Николай Кузанский (1401-1464) значительно повлиял на научную деятельность Кеплера.

Он был одним из тех, благодаря кому произошел переход от средневековой философии к науке в ее современном понимании. Мистическое мышление Кузанского привело его к выводу, что мир, созданный по образу и подобию Бога, непознаваем и бесконечен, и это значит, что центра Вселенной не существует. А если Земля не может быть центром Вселенной и не существует никакой точки отсчета, то ни одно небесное тело не занимает во Вселенной «привилегированное» место – ни Земля, ни Солнце. Все они, включая Солнце, находятся в движении. Понимание Кузанским Вселенной отражено в его словах: «Вселенная – это круг, чей центр повсюду, а граница нигде». Или: «Земля не является центром ни восьмой, ни какой-либо другой сферы. Где находится наблюдающий, там и будет центр всего». Размышления Кузанского кажутся наивными, однако его выводы поразительно соответствуют современным принципам космологии: Вселенная является гомогенной и изотропной; все ее части однородны (принцип гомогенности) и все направления эквивалентны (принцип изотропности). Таким образом, во Вселенной не может быть особых точек, а также центра или границы.

Так будущий ученый стал школьным математиком, и хотя он никогда не собирался посвящать себя преподаванию или науке, этот поворот судьбы оказался благом для всего человечества. На новом посту Кеплер должен был не только преподавать в Граце, но и составлять астрологические прогнозы. Вероятно, преподаватель математики из Кеплера был неважный: если в первый год у него еще было несколько студентов, то во второй – ни одного! Из-за этого будущему ученому поручили вести занятия по другим предметам, например риторике, истории или этике, а также, помимо уроков, он занимался альманахами, как тогда называли гороскопы. Астрология Кеплера заслуживает особого внимания. Случайно так вышло или нет, но его первые прогнозы были невероятно успешными: он пообещал сильные холода и нападение турецкого войска, и эти предсказания полностью сбылись.

Первая великая работа Кеплера вышла в свет в 1597 году и называлась Mysterium cosmographicum («Тайна мира»). Ее полное название таково: Prodromus dissertationum cosmographicarum, continens Mysterium cosmographicum de admirabili proportione orbium coelestium: deque causis coelorum numeri, magnitudinisy motuumque periodiconim genuinis et propriis, demonstratum per quinque regularia corpora Geometrica, что означает «Вступление в космографические рассуждения, в котором описывается космографическая тайна о восхитительных пропорциях небесных сфер и об истинных причинах количества, величины и периодического движения неба, доказанное пятью геометрическими правильными телами».

Эта книга имела огромный успех, несмотря на абсурдную аргументацию и абсурдные же выводы. Почему так произошло? Прежде всего потому, что она была прекрасна. Сегодня, после длительного развития астрономии и критического пересмотра прошлых достижений, мы понимаем, что этот труд полон нелепиц. Но если бы мы были современниками Кеплера, мы бы не устояли перед силой его слова – как, собственно, и произошло с его коллегами. Работа сыграла важную роль в развитии астрономии, и это означает, что иногда к прогрессу ведут и ошибочные шаги.

В чем же состояла абсурдность выводов Кеплера? В частности, в том, что он предлагал следующий способ расчета расстояния от планеты до Солнца:

«Земля [имеется в виду орбита Земли] есть мера всех орбит. Вокруг нее опишем додекаэдр. Описанная вокруг додекаэдра сфера есть сфера Марса. Вокруг сферы Марса опишем тетраэдр. Описанная вокруг тетраэдра сфера есть сфера Юпитера. Вокруг сферы Юпитера опишем куб. Описанная вокруг куба сфера есть сфера Сатурна. В сферу Земли вложим икосаэдр. Вписанная в него сфера есть сфера Венеры. В сферу Венеры вложим октаэдр. Вписанная в него сфера есть сфера Меркурия».

Иными словами, орбита каждой планеты является сферой, которая описывает один из правильных многогранников и вписывает другой. Последовательность орбит и правильных геометрических тел такова: Меркурий, октаэдр, Венера, икосаэдр, Земля, додекаэдр, Марс, тетраэдр, Юпитер, куб, Сатурн.

Еще древние греки определили, что существует всего пять правильных многогранников, называемых Платоновыми телами, и все они приведены в этом перечне. Следовательно, посчитал Кеплер, вписать и описать вокруг них можно только шесть сфер, в каждой из которых находится планета. И это значит, что в Солнечной системе существует всего шесть планет.