Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона, стр. 136
«Философы, хвалящиеся своею мудростью, не должны жестоко осуждать дочь астрономии, питающую свою мать. Действительно, не многие бы стали заниматься астрономией, если бы люди не надеялись выучиться читать на небе будущее».
Кеплер пытался подвести под правильные законы расстояния и движения планет. Он был уверен в существовании этих законов, основываясь на мысли Платона, что мир устроен по правилам геометрии. Опыты над этим предметом долго оставались бесплодными; наконец он предположил, что число планет и их расстояния имеют прямое отношение к правильным телам древних геометров. Таких тел было пять: тетраэдр, гексаэдр, октаэдр, додекаэдр, икосаэдр. Теперь вообразим сферу, радиус которой равняется радиусу орбиты Луны, – и опишем около нее октаэдр. Другая сфера, описанная около этого октаэдра, будет иметь радиус, равный радиусу орбиты Венеры. Около второй сферы опишем икосаэдр и около него третью сферу: радиус будет равен радиусу орбиты Земли. Около третьей сферы опишем додекаэдр и около него четвертую сферу: ее радиус будет равен радиусу орбиты Марса. Около четвертой сферы опишем тетраэдр и около него сферу шестую, ее радиус будет равняться радиусу Сатурна.
Кеплер не мог выразить своего удовольствия от этого открытия, в котором он видел не одно правильное расположение планет, но и причину их числа.
Он нашел способы определения географической долготы посредством наблюдения солнечных затмений. Эти способы требуют бульших вычислений, нежели затмения Луны, но зато результаты получаются гораздо точнее.
В первых своих исследованиях Кеплер не осмеливался еще отвергнуть эксцентрики и эпициклы «Альмагеста», принимаемые также Коперником и Тихо Браге. Он только утверждал, что соединения планет надо относить к истинному, а не к среднему Солнцу. Но чрезвычайно трудные и многолетние вычисления не удовлетворяли его. Разности между вычислениями и наблюдениями простирались до 5 и 6 минут градуса. От этих-то разностей он хотел освободиться и наконец открыл истинную систему мира. Только тогда он решительно отказался от движения планет по кругам около эксцентра, то есть около точки воображаемой, невещественной. Вместе с такими кругами уничтожились и эпициклы. Теперь Солнце предстало центром движения планет, совершающегося по эллипсу, в одном из фокусов которого находится этот центр.
Чтобы представить объем вычислений, проделанных Кеплером для достижения результата, сообщим, что каждое его вычисление занимает 10 страниц, но вычисления он повторял по 70 раз. Итого: 700 страниц. Вычисляющие знают, сколько можно сделать ошибок и сколько раз надо проделывать вычисления, занимающие 700 страниц. И это одно вычисление!..
18 марта 1618 года он решил сравнить квадраты времен вращения с кубами расстояний, но, по ошибке вычисления, нашел, что закон неверен. 15 мая он вновь переделал вычисления, и закон оправдался. Но и тут Кеплер сомневался в нем, потому что во втором вычислении также могла быть ошибка.
…Он жил всегда в бедности и поэтому принужден был работать для книгопродавцев, которые требовали от него почти ежедневных новостей. Он не имел времени обдумывать свои мысли. Он излагал их такими, какими они рождались в его уме. Он думал вслух. Много ли найдется ученых, которые перенесли такую пытку? 15 ноября 1630 года Кеплер умер. В наследство своему семейству он оставил 22 экю, платье, две рубашки, 57 экземпляров своих Эфемерид и 16 экземпляров Рудольфовых таблиц. Он сам сочинил себе эпитафию, которую можно прочитать в регенсбургской церкви св. Петра:
«Я измерял небо, а теперь меряю подземный мрак. Душа на небе, здесь одно только тело».
С Кеплера надо начинать историю телескопа с делениями, предназначенными для измерения углов. Он, составляя свою диоптрику, уже знал, что Галилей открыл спутники Юпитера. Роль телескопа в астрономии далеко не исчерпывается такими открытиями. Не менее важно применение телескопа к точным угловым измерениям.
Галилео Галилей
В 1610 году, год спустя после появления сочинения Кеплера о движениях Марса, профессор математики Падуанского университета Галилей (1564–1642) в книге «Звездный вестник» сообщил, что на базе изобретенной в Голландии зрительной трубы из двойных стекол он построил прибор, увеличивающий все предметы в тридцать с лишним раз. Из его сообщения, представляющего по объему всего несколько страниц, ученые неожиданно узнали, что с помощью этого прибора он установил неслыханные факты: на Луне, вероятно, имеются моря и атмосфера, и уж во всяком случае имеются горы, высоту которых можно определять и которые превосходят по высоте земные горы; Млечный Путь – нечто иное, как масса звезд, и то же самое можно сказать о туманных пятнах; число неподвижных звезд намного превышает то, которое видно невооруженным глазом; Юпитер имеет четыре спутника и т. д., и т. п.
Эта книга сразу же сделала Галилея знаменитостью. Он проехал со своим инструментом по главным городам Италии, чтобы показать всем то, что видел сам. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, и он переехал из Падуи во Флоренцию, откуда был родом.
Вслед затем он описал внешний вид Сатурна, объяснением которого впоследствии занялся Гюйгенс. Установил существование фаз Венеры и пятен на Солнце. Заслугу этого последнего открытия у Галилея оспаривали, потому что он долго не публиковал результаты своих наблюдений. Однако приоритет, по-видимому, действительно принадлежит ему.
Астрономические открытия Галилея неожиданно дали много доказательств истинности гипотезы Коперника. Хотя сам Галилей как человек осторожный все же избегал одобрения этой гипотезы в своих печатных трудах. Затем: он знал, что Кеплер развил систему Коперника, подтвердив ее собственными исследованиями, но нигде ни слова не говорит о замечательном сочинении Кеплера и даже не упоминает имени немецкого астронома. А ведь он имел текст теории движения Марса; Кеплер послал его Галилею еще в 1609 году.
Однако выводы, сделанные из открытий Галилея, более смело излагали другие ученые, и в конце концов гипотеза Коперника превратилась в теорию. Перипатетики, раньше не мешавшие обсуждению мнений Коперника, как принадлежащих к разряду гипотез, сочли необходимым прибегнуть к церковному авторитету. Католическое духовенство нашло, что учение Коперника противоречит Священному Писанию, а Галилей и его последователи стали утверждать, что это противоречие призрачно.
Решение, осуждающее взгляды Коперника, было вынесено 5 марта 1616 года. Галилей был вызван к кардиналу Беллармину, который запретил ученому отстаивать мнение Коперника в речах и сочинениях. Галилей обещал исполнить этот приказ; он понимал, что решение было вынесено таким трибуналом, который формально не мог считаться непогрешимым, и полагал, что придет и его время.
В самом деле, в 1623 году один из флорентийских Барберини, с которым Галилей находился в дружеских отношениях, стал папой под именем Урбана VIII, и в том же году Галилей получил разрешение на издание своего сочинения «Весы». В нем, ведя полемику с иезуитом Орацио Грасси по поводу появившихся в 1617 году трех комет, он напал на систему Птолемея. Поскольку доктрина Коперника была осуждена католической церковью, он не высказывался прямо в ее защиту, зато не без некоторой иронии предложил оппоненту отыскать третью космологическую систему.
В 1630 году он представил на рассмотрение папы рукописный «Диалог о двух великих системах мира, коперниканской и птолемеевой», в котором три собеседника: Сальвиати, Сагредо и Симплиций обсуждали мнения Птолемея и Коперника, не приходя в конце концов ни к какому решительному заключению. Урбан VIII, по-видимому, одобрил содержание диалога, и он был издан во Франции в 1632 году, что вызвало в Риме большой скандал. Папу уверили, что под именем Симплиция, отвергавшего всякие мнения, не согласные со схоластической традицией, Галилей выставил в смешном виде именно его. Расположение папы было утрачено; Галилея вызвали на суд инквизиции и содержали под арестом 20 дней.