Дмитрий Калюжный - Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

«Мне кажется, что тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, сообщенное божественным промыслом всем мировым телам, сливаться в единое и цельное, принимая форму шара. Это стремление к соединению присуще, может быть, и Солнцу, Луне и другим подвижным светилам и составляет вероятную причину их шаровидности».

Вопрос, почему земная ось, несмотря на ее движение вокруг Солнца, остается неизменно обращенной к одной и той же точке неба, Коперник старается разрешить указанием на ничтожность размеров земного пути сравнительно с громадным расстоянием неподвижных звезд. А против доводов об очевидности движения небосвода вокруг Земли замечает, что при удалении корабля из гавани находящиеся на нем люди тоже не чувствуют собственного движения и могут подумать, что берег и города удаляются от корабля, стоящего на месте.

Необходимо заметить, что с системой Коперника почти неразрывно связано представление о бесконечности мирового пространства, в то время как, согласно геоцентрической гипотезе Птолемея, неподвижные звезды находятся на одном небесном круге, радиус которого не может считаться бесконечным. Но сам Коперник придерживался в вопросе о бесконечности Вселенной взглядов Птолемея. Джордано Бруно (1550–1600) был первым ученым Нового времени, положительно утверждавшим, что мир бесконечен.

Коперник, очевидно, предчувствовал, какую бурю вызовут его опровержения старой системы, потому что говорил:

«Хотя я знаю, что мысли философа не зависят от мнения толпы, что его цель искать прежде всего истину, насколько Бог открыл ее человеческому разуму, но тем не менее при мысли, что моя теория может многим показаться нелепой, я долго колебался, не лучше ли отложить обнародование моего труда и подобно Пифагору ограничиться одной устной передачей его сущности своим друзьям».

Творение Коперника было осуждено конгрегацией цензуры через 63 года после смерти ученого, 5 марта 1616 года, в папство Павла V. Акт подписали кардинал Сент-Сесиль, епископ Альба и брат Мадлейн по прозвищу Железная голова. Замечательно, что папа не подписал этого акта.

Тихо Браге

Через 45 лет после первого издания великого творения Коперника оно все еще не обратило на себя внимания нигде кроме Германии. Но интерес немецких астрономов не привел к победам нового учения. Как ни удивительно, его успеху больше поспособствовала оппозиция ему со стороны такого выдающегося астронома, каким был Тихо Браге.

Он родился в 1546 году в шведской дворянской семье. В 1560-м по желанию семьи отправился в Копенгагенский университет изучать право, но юриспруденция, по-видимому, была ему не по душе, и в 1562-м он переселился в Лейпциг, где занимался астрономией, а в августе 1563 года наблюдал противостояние Юпитера и Сатурна. Семья не сочувствовала таким недворянским затеям и, вероятно, положила бы им конец, если бы его не поддержал дядя, Стен Билле. Когда Тихо после нескольких лет странствований вернулся на родину, дядя этот устроил для него в своем имении маленькую обсерваторию и химическую лабораторию.

Наблюдения Тихо Браге над новой звездой, которая в 1572 году сияла ярче Венеры, а в 1574 исчезла, обратили общее внимание на молодого астронома. В 1574 году он уже читал лекции по астрономии в Копенгагене и был представлен датскому королю Фридриху II, который подарил ему остров Гвен в Каттегате и построил для него обсерваторию Ураниенбург, сделавшуюся впоследствии столь знаменитой.

Браге во время своих путешествий познакомился с лучшими мастерами механических приборов. Он сам тщательно исследовал все инструменты, особенно круговые деления, составил таблицы замеченных ошибок делений и по ним делал поправки к своим наблюдениям. Благодаря этому его наблюдения отличались точностью, которой до него не достигал никто. Надо помнить, что наблюдательная астрономия вообще не могла достигать больших успехов, поскольку не были еще изобретены увеличительные приборы.

Главный недостаток наблюдений состоял в несовершенстве способов измерять время. Браге пробовал употреблять клепсидры. Хорошо очищенная ртуть вытекала из малого отверстия, и время определялось весом вытекшего металла. Он употреблял также чистый свинец, превращенный в весьма мелкий порошок, но не скрывал неудобств своих клепсидр; он говорил: «…лукавый Меркурий смеется и над астрономами и над химиками; Сатурн также обманывает, хотя служит получше Меркурия».

Каталог звезд Тихо Браге – драгоценное наследство для астрономов; в нем содержится только 777 звезд, но для определения их положений датский астроном должен был трудиться долго и прилежно. Рассказывают, что Тихо содержал не менее двадцати сотрудников для наблюдений и вычислений.

Этот великий астроном верил в астрологию, и вот на каком основании: «Солнце, Луна и звезды совершенно достаточны для наших нужд, и поэтому планеты, вращающиеся по удивительным законам, были бы творениями бесполезными, если бы они не имели влияния на судьбу людей, и если бы астрология не открыла их силы».

На портрете Тихо Браге всякий заметит какую-то уродливость. Во время своего второго путешествия по Германии он поссорился с одним из соотечественников из-за геометрической теоремы. За ссорой последовала дуэль, на которой астроном лишился большей части своего носа. А Марс еще задолго до этого предвещал ему потерю носа – как же не верить в гороскопы?! Браге заказал себе восковой нос, и его-то живописец нарисовал со всей верностью.

Несмотря на приверженность астрологии – даже перед тем как начать наблюдения, он обязательно облачался в астрологическую мантию, – он обладал острой научной проницательностью. Если Аристотель ошибся в отношении звезд, так, может быть, он заблуждался и в размышлениях о кометах? Аристотель утверждал, что кометы, как и северное сияние полярных небес, находятся в верхней области воздуха. Между тем Браге знал арабское предположение, что «кометы принадлежат не воздуху, а небесам». Для проверки, кто прав, очень кстати появилась комета 1577 года, настолько яркая, что она была видна даже днем.

Наблюдения из одного места ничего дать не могли (то, что кометы движутся относительно звезд, было очевидно и так), но Тихо Браге сравнил видимые положения кометы, какими они были запечатлены в Вене, с одновременными наблюдениями, проводившимися в других европейских странах. Положение Луны относительно звезд заметно разнилось для двух обсерваторий, разделенных расстоянием в несколько сотен километров, но в положении кометы никакого различия не обнаружилось, из чего следовало, что она находится далеко по ту сторону Луны.

Более благочестивые астрономы стали спорить, но Тихо Браге столь тщательно вел все наблюдения, что ошибиться не мог. Так было развеяно еще одно заблуждение Аристотеля.

Более двадцати лет (с 1576 до 1597) Браге производил наблюдения в Ураниенбурге. Затем Фридрих II умер, четыре советника правили государством при малолетнем его наследнике Христиане IV; с одним из них у астронома были натянутые отношения, и враги воспользовались этим случаем, чтобы его выжить. Сначала он отправился в Копенгаген, а затем в Росток. В 1599 году по приглашению императора Рудольфа прибыл в Прагу в качестве императорского астронома, астролога и алхимика, получил хорошее денежное содержание, дом в Праге, замок близ города для научных занятий и – что всего важнее, нашел ассистента в лице молодого астронома Кеплера. Ему не удалось, однако, долго поработать на новом поприще: он умер 24 октября 1601 года.

Тихо Браге убедился в несостоятельности птолемеевой системы и вследствие этого обратил особое внимание на планету Марс, путь которой всего менее согласуется с эксцентрическим кругом. Он вполне сознавал простоту и ясность, с которой система Коперника распутывала сложность планетных движений. Допускал даже, что это наиболее удобная гипотеза для вычислений, и не скупился на похвалы великому астроному. Но он не был готов признать, что эта система соответствует фактическому положению вещей, потому что никак не мог представить себе движение Земли!

Против теории движения Земли Тихо Браге приводит следующие возражения:

1) Непонятно, каким образом при вращении Земли камень, брошенный с высокой башни, может упасть у ее подножия. Это возражение весьма веское, ведь закон инерции был неизвестен. Коперник пытался опровергнуть подобные доводы допущением, что всем земным телам присуще совместно с Землей круговое движение.

2) Земля – большое, тяжелое, неприспособленное для движения тело, которому невозможно кружить по воздуху наподобие звезды. Упомянутый уже Ротман в ответ на это возражал, что по наблюдениям самого Браге Солнце – в 140 раз, Юпитер – в 14, Сатурн – в 22 раза больше Земли и потому еще менее пригодны для вращения. Но Браге, определив размеры светил, очевидно, не думал об их тяжести.