Наука и христианство: история взаимоотношений - Денис Анатольевич Собур
Работа Коперника перевернула астрономию. Поместив Солнце в центр мира, он дал ключ, которым воспользуются Галилей, Кеплер, Ньютон. Однако, с точки зрения научного метода, Коперник все еще следует научной традиции идущей от Античности. Использование математики в астрономических вычислениях было общепризнанно с древнейших времен. Да, Коперник ставит Солнце в центр мира, но дальше его исследования повторяют исследования Птолемея: он принимает кристаллические сферы, вводит понятия эпициклов. Таким образом, его работа вполне позволяет интерпретировать ее просто как удобную математическую гипотезу. Коперник стоит на пороге создания новой науки, но он, все же, не переступает его. У него мы не встретим ни понятия эксперимента, ни использования математики для описания подлунного мира. Революция Коперника – революция в астрономии, но не в изменении научного метода, которое будет осуществлено его последователями.
Тихо Браге – разрушитель небесных сфер
Коперник положил начало астрономической революции. Следующий удар по аристотелево-птолемеевской системе нанес великий датский астроном Тихо Браге (1546-1601). Он, как и большинство астрономов, не принял систему Коперника. Основной заслугой Браге явилось проведение точных измерений движения огромного количества звезд. Точность, с которой Браге определял положение звезд невооруженным глазом и по сей день вызывает восхищение. Высокая точность наблюдений позволила Браге и его преемнику Кеплеру решить ряд ранее неразрешимых проблем.
В 1572 году вспыхивает новая звезда в созвездии Кассиопеи. На основании наблюдений Тихо Браге доказал отсутствие параллакса светила. Таким образом, получалось, что она расположена значительно выше Луны, а значит и в надлунном мире возможны изменения. Это вызвало жаркие споры между астрономами и физиками-аристотеликами, считавшими новую звезду просто атмосферным явлением. Новая звезда скоро потухла и дискуссия на время приостановилась. Математик-иезуит отец Клавдий из Римского колледжа, пришел к выводам аналогичным выводам Браге и опубликовал их.425 Также как и Браге, он не смог дать объяснения этому факту, опровергающему традиционные взгляды.
Кометы издревле считались предвестниками несчастий и в этот раз они принесли неприятности системе Аристотеля. Наблюдения Браге с 1577 по 1596 годы показали, что кометы принадлежат к надлунному миру и движутся по «овальным» орбитам, а вовсе не по «идеальному» кругу. Более того, датский астроном четко показал, что кометы вращаются вокруг Солнца, пересекая при этом «несокрушимые» кристаллические сферы. Таким образом, был разрушен один из важнейших элементов системы Аристотеля. Именно в трудах Браге появляется привычное для нас понятие орбиты, как воображаемой кривой, вдоль которой движется планета.
Наблюдения Браге показывали несостоятельность системы Аристотеля. В то же время, принять систему Коперника он также не мог. Астроном не смог обнаружить явления параллакса неподвижных звезд. Из этого следовало, что они находятся чрезвычайно далеко от Земли. Но ведь если взять видимые размеры звезд и законы перспективы, то получится, что эти звезды имеют огромные размеры, несравненно большие Солнца. Принять это Браге не мог.426 «Кроме того, – отмечает А. Фантоли, – на него могли, конечно, оказать воздействие и традиционные трудности, связанные с толкованием тех мест Священного Писания, которые говорят против движения Земли с точки зрения здравого смысла».427
Выходом для Браге стало компромиссное решение – он предположил, что Земля находится в центре мира. Солнце, в системе Браге, вращается вокруг Земли, а все остальные небесные тела вокруг Солнца. Система все еще основывалась на круговых орбитах и связанных с ними эпициклах. Тихо Браге удавалось объяснить все видимые явления с тем же успехом, что и Копернику. Более того, с математической точки зрения гипотезы они совпадали. С физической точки зрения эта модель была опровергнута лишь в 1851 году, после знаменитых опытов Фуко с маятником. При этом система Браге решала проблему отсутствия параллакса далеких звезд и не противоречила житейскому опыту. Не случайно, «половинчатое» решение Тихо Браге завоевало огромную популярность среди астрономов-математиков.
Тихо Браге не смог объяснить свою систему с физической точки зрения. Именно это заставило ученых Нового времени скептически отнестись к данной системе. Для них физический смысл явлений был не менее важен, чем точное математическое описание движения звезд. Половинчатое решение Браге не могло их удовлетворить. Когда Галилей напишет свой знаменитый «Диалог о двух главнейших системах мира», он даже не упомянет о популярной системе Браге.
Иоганн Кеплер – ученый и мистик
Наблюдения Тихо Браге нанесли сильнейший удар по астрономии Птолемея. В то же время предложенная им модель была лишь компромиссом. Его преемнику Иоганну Кеплеру (1571-1630гг.) удалось сделать следующий шаг.
Судьба Кеплера оказалась крайне трагичной. Будучи глубоко верующим лютеранином,428 он неоднократно подвергался гонениям за свои взгляды сначала со стороны католиков, а потом и со стороны других лютеран обвинивших его в приверженности идеям кальвинизма.429 Многие из детей Кеплера умерли в раннем возрасте.430 Потерял он и первую любимую жену. Тем не менее, Кеплер стойко переносил удары судьбы.
Кеплер был математиком-неоплатоником, с характерной верой в мировую гармонию. Как писал о нем историк науки Т.Кун, он изучал астрономию, «славя Солнце с энтузиазмом возрожденческого неоплатонизма».431 Хотя его работы написаны в строгом соответствии с научным методом, но чистая наука в них соединена с мистическими размышлениями. Так, будучи приверженцем Коперника, Кеплер считал, что орбиты пяти известных тогда планет должны быть вписаны в пять правильных многоугольников, открытых еще древним грекам.432,433 Длительные математические упражнения Кеплера с комбинацией окружностей так ни к чему и не привели. Поразительно усердие ученого, который в течение десяти лет пробовал использовать различные комбинации, осуществляя раз за разом громоздкие математические вычисления. Наконец, он начал склонятся к выводу, что искомого результата вообще невозможно добиться с использованием окружностей. Огромную роль в этом выводе сыграла та высокая точность, с которой в таблицах Тихо Браге было описано движение планет.434
Решение проблемы
