Текст книги "Природа описывается формулами. Галилей. Научный метод"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 8 страниц)

ПЕРВЫЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

В древности инструменты, призванные облегчить работу астрономов, служили не для того, чтобы лучше рассмотреть звезды, а чтобы определить их положение и упростить расчеты. Среди этих приборов были астролябии, армиллярные сферы и секстанты. Некоторые из них помогали направить взгляд в определенную точку, например на звезду. Плоская астролябия позволяла показать на одной проекции небесный свод, его движение и перемещение Солнца в течение года.

Она также применялась для вычисления положения звезд (высот и углов). У астролябии были визирные отверстия, глядя через которые на звезду, можно было определить ее положение.

Армиллярная сфера, или сферическая астролябия, состояла из нескольких кругов, вложенных друг в друга, соответствовавших эклиптике, зодиаку, небесному экватору и небесным полюсам. Она использовалась главным образом для обучения. Другие инструменты, секстанты и квадранты, представляли собой линейки, которые упрощали высчитывание углов и позволяли перевести задачи сферической геометрии в область планиметрии, где они решались гораздо проще.

Армиллярная сфера была выполнена в виде модели небес и использовалась в учебе: она показывала движение звезд вокруг Земли, расположенной в центре.

Интерес к астрономии в древности был вызван не только жаждой знаний. Большая часть населения верила в то, что звезды влияют на судьбы людей. Знать тратила крупные суммы на консультации с астрологами, и для астрономов астрология была надежным заработком.

Помимо этого, астрономия решала практические задачи, например составление календарей. Регулярные лунные циклы, которые длятся примерно 29 дней, в разных культурах, например у мусульман, позволяли предугадать смену времен года. Звезды были ориентирами для моряков и помогали им определять местонахождение (в первую очередь широту, поскольку нахождение долготы, как мы увидим далее, было сложной задачей). Для мусульман знать свое географическое положение было очень важно, ведь мечети обязательно должны были быть обращены в сторону Мекки (это направление называется кибла). Ответственность за определение направления несли астрономы (делали они это с невысокой точностью, ведь инструментов для определения долготы не существовало).

За редким исключением все астрономы древности и Средневековья придерживались одной и той же точки зрения на устройство мира, согласно которой Земля находилась в его центре, а все планеты и звезды вращались вокруг нее. Эта теория известна как геоцентризм, Галилей изучал ее, будучи студентом медицинского факультета, и преподавал, когда сам стал профессором.

В рамках этой теории существовало два мировоззрения: физико-механическая традиция, шедшая от Аристотеля, объясняла мир как единую систему и пыталась найти причины движения; вторая, традиция астрономов и математиков, вдохновившихся трудами Птолемея, ставила целью объяснение и предсказание астрономических явлений при помощи математики без намерения описать всю реальность.

Первая положила начало натурфилософии, концептуальной дисциплине, претендующей на истинность в описании мира. В рамках этого подхода к астрономии математика использовалась только как инструмент: математические модели должны были предсказывать расположение звезд. Согласование этих моделей с действительностью полностью игнорировалось.

КОСМОС СФЕР

При наблюдении за звездами видно, что они движутся очень медленно и абсолютно синхронно, и кажется, будто они вращаются вокруг неподвижной Полярной звезды, положение которой совпадает с осью вращения Земли. По мнению древних, эти наблюдения ясно доказывали, что яркие точки являются частью движущейся твердой сферы. Когда она немного сдвигается, то все звезды одновременно перемещаются вместе с ней, что можно видеть при продолжительном наблюдении за небосводом. Этот представление о Вселенной сохранялось на протяжении тысячелетий: конечный космос, заключенный в сферу, в которой имеются светящиеся точки, называемые неподвижными звездами.

Помимо них, древние астрономы наблюдали и другие яркие точки с независимой траекторией. Греки называли их планетами, что означает «странники». В древности знали о Меркурии, Венере, Марсе, Юпитере и Сатурне, то есть о планетах, видимых невооруженным глазом. Дополняли список небесных тел Солнце и Луна.

Ощущения обманывают человека и заставляют верить, что все вращается вокруг него, в то время как Земля остается неподвижной. Эту иллюзию очень трудно разрушить, и просто удивительно, что в Древней Греции появились философы и астрономы, которые заявляли о движении Земли. Одним из них был Гераклид Понтийский (IV век до н. э.), отстаивавший версию вращения Земли. Вместо того чтобы думать о вращении Вселенной вокруг нас, он заключил: проще представить, что движемся мы. Позже астроном из Александрии Аристарх Самосский говорил, что Земля вращается не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца, как и другие планеты. В то время такие предположения не могли не показаться в высшей степени странными: ничто вокруг нас не указывает на то, что мы с огромной скоростью движемся в космосе. Они могли быть серьезно рассмотрены только в Новое время, когда стали использоваться телескопы, а главное, возникла новая физическая теория движения, которая объясняла, почему на поверхности Земли невозможно заметить явные признаки ее вращения. Галилей неустанно восхвалял смелость этих астрономов, которые смогли перешагнуть пределы чувственного восприятия и понять, как на самом деле устроен мир.

АРИСТАРХ САМОССКИЙ

Аристарх (ок. 310-230 до н. э.), древнегреческий астроном, родился на острове Самос. Почти всю жизнь он трудился в Александрии, а его главным научным достижением было утверждение, что Земля движется и вращается вокруг Солнца. Труд, в котором он доказывал это предположение, не дошел до наших дней, и мы знаем о нем из упоминаний в других источниках. Некоторые философы, например Клеанф (ок. 300-232 до н.э.), требовали, чтобы его обвинили в безбожии. Аристарх также придумал способ рассчитать расстояние от нашей планеты до Солнца и утверждал, что оно равно 18-20 расстояниям от Земли до Луны (в действительности оно в 20 раз больше этой оценки).

Одно из самых устоявшихся убеждений, которое отстаивал даже Коперник (1473-1543), заключалось в том, что в космосе все движения равномерны и совершаются по круговым траекториям. Начиная с Платона предполагалось, что светила могут двигаться только по кругу и с постоянной скоростью (сегодня мы бы сказали: с постоянной угловой скоростью). Круг считался совершенной и потому божественной фигурой. Это было непреложное положение, бесспорное основание, которому ничего нельзя было противопоставить. Если данные, полученные в ходе наблюдения, противоречили ему, задача состояла в том, чтобы найти объяснение, которое сохраняло это представление о движении. Только Кеплеру удалось изменить его, предложив версию эллиптических орбит.

КОСМОС ПО АРИСТОТЕЛЮ

Древние греки считали, что все небесные тела являются частью единого целого – космоса. Почему светила движутся? Почему они подвешены в небе? Какова структура Вселенной? На эти вопросы Аристотель пытался дать логичный и рациональный ответ.

По его мнению, космос был совокупностью вращающихся сфер, заключенных одна в другую. Они состояли из вечного, неразрушающегося и прозрачного материала, называемого эфиром или квинтэссенцией. Все светила (планеты, Луна и Солнце) были включены в одну из этих сфер, все вместе они составляли единый механизм, как если бы космос был огромными часами, и шестеренки в них задавали движение всех планет. Круг и сфера были главными фигурами, описывавшими весь мир.

Граница конечной Вселенной, сфера неподвижных звезд, начала перемещаться благодаря первому импульсу, который идентифицировался с божеством, и это движение увлекало за собой соседнюю сферу. Вращение охватило сферы планет и промежуточные сферы, функция которых заключалась только в передаче движения и заполнения пустоты (Аристотель считал, что вся Вселенная заполнена). В аристотелевской системе насчитывалось 52 сферы. Передача импульса от первого движителя происходила сверху вниз до последней сферы, в которой находилась Луна.

Эта система объясняла физические и механические причины перемещения светил (их влечет движение, передающееся с верхних сфер), а также причину, по которой они держатся в небе: светила просто закреплены на сфере.

Лунная сфера была границей, делившей Вселенную на две области: надлунный мир – сферический мир с совершенными движениями небес по окружности, и подлунный мир – хаос, присущий Земле, разрушение, беспорядок, смятение и смерть.

ЦЕНТР ВСЕЛЕННОЙ

В системе Аристотеля Земля могла занимать только центральное положение. Если сдвинуть планету с этой точки, из-за внутренней тенденции двигаться в сторону центра в конце концов Земля опять вернется на свое место. Аристотель не мог представить, что наша планета висит в небе и не стремится в центр мироздания. Таким образом, в его космосе был единый центр притяжения, задающий единственно возможное направление движения (вверх или вниз). Аристотелевская физика, по которой сила притяжения считалась внутренним свойством, поддерживала геоцентрическую версию мироздания. Современная наука освободилась от этой связи между центром Вселенной и центром притяжения. Теорией всемирного тяготения Ньютон доказал, что на самом деле центром гравитационного притяжения является вся материя, а следовательно, существует множество таких центров. На практике это означало, что у Земли больше нет причин занимать привилегированное положение. Таким образом, новая физика не поддержала геоцентрическую теорию.

Аристотелевская модель Вселенной. Концепция совокупности сфер, на которых располагаются планеты и светила, принадлежала греческому математику Евдоксу (ок. 408-355 до н. э.).

В подлунном мире Аристотель выделил четыре элемента: земля, вода, воздух и огонь (пятый элемент, эфир, являлся частью надлунного мира). Каждый из них в идеально упорядоченной Вселенной занимал соответствующее ему естественное положение. Земля должна располагаться внизу, поскольку является самым нечистым и бренным элементом, и из-за своей тяжести она стремится к самому центру, дойдя до которого, пребывает в состоянии покоя (сейчас притяжение рассматривается как взаимодействие материальных объектов, но для Аристотеля оно было внутренним импульсом, заставляющим двигаться к центру). Менее тяжелая вода должна течь по земле; воздух занимал верхние слои, и, наконец, огонь должен был подниматься над всеми элементами. Эта иерархия отражает уровень неразрушимости и чистоты каждого элемента.

АСТРОНОМИЯ ПТОЛЕМЕЯ

Механика мироздания в системе Аристотеля логична и одновременно полна пессимизма. И тем не менее астрономы, детально проанализировав точные положения светил, встали перед фактом, что отдельные части этого механизма подогнаны друг к другу неидеально. Для сохранения таких постулатов, как центральное положение Земли или равномерное круговое движение, нужно было пожертвовать реальной картиной мира. Чтобы предсказать небесные явления, такие как изменение яркости планет или их возвратное движение, требовалась большая свобода в трактовке данных.

Ученые пытались не столько получить целостную картину, сколько решить конкретную задачу, используя математические методы, считавшиеся полезными умозрительными приемами, то есть они стремились максимально точно описать события, но не отобразить реальный мир. Этот отход от действительности имел еще одно преимущество: астрономы при этом могли использовать те математические модели, которые им больше нравились. Если эти модели работали, то их абсурдность не имела значения.

ОТРИЦАНИЕ ГЕЛИОЦЕНТРИЗМА

Птолемей (ок. 100 – ок. 170) рассматривал гипотезу гелиоцентризма, но отбросил ее: «Хотя нет никаких небесных явлений, которые противоречили бы этой гипотезе, из того, что происходит на Земле и в воздухе, мы можем видеть, что эта идея совершенно нелепа». Как признавал сам астроном, исходя из собранных астрономических сведений невозможно было выбрать ту или другую модель. Ни одна теория не противоречила наблюдениям. Различия же проявлялись на самой Земле. Если бы планета двигалась, это движение должно было быть заметно.

Чтобы понять, что в этом нет противоречия, необходима была новая физика, и Галилей стал ее прародителем.

Египтянин Клавдий Птолемей был самым влиятельным астрономом древности. Он написал огромный трактат под названием «Великое математическое построение по астрономии в 13 книгах», который был переведен на арабский как «Альмагест» («Величайший»). Под этим названием трактат распространился по Европе в переводах на латынь, сделанных в XIII веке. В своей книге Птолемей проделал невероятную работу, перечислив и объединив известные на тот момент сведения по астрономии. В ней есть и новаторские аспекты, но ценность «Альмагеста» заключается главным образом в синтезе астрономических знаний древности, дошедших, к примеру, от таких ученых, как Гиппарх (ок. 190-120 до н. э.), труды которого не сохранились до наших дней. Как пишет автор во введении...

«...чтобы не делать это сочинение очень длинным, все то, что было достаточно точно разъяснено древними, мы только приведем, то же, что или совсем не было понято, или же понято недостаточно, мы постараемся в меру наших сил разъяснить подробнее»[¹ Перевод с древнегреческого И. Н. Веселовского.].

Философ науки Норвуд Рассел Хэнсон (1924-1967) считал, что Птолемей пытался сделать хорошую мину при плохой игре и решить проблемы, пожертвовав целостным видением. Астрономия Птолемея была «сборником инструментов для счета», которым не хватало единства. Поэтому Птолемея можно считать «небесным инженером-подрядчиком, ловко и изобретательно приспосабливающим свои методы к любой новой задаче». Среди этих математических и геометрических инструментов были эпициклы и деференты, эксцентрики и экванты.

ЭПИЦИКЛ И ДЕФЕРЕНТ

Эпициклы и деференты являются одним из самых ярких примеров того, с какой изобретательностью греки подходили к решению, казалось бы, неразрешимых задач. Птолемей и другие древние астрономы были абсолютно уверены, что планеты движутся по окружности. Однако наблюдение за небом в определенные периоды года приводило к невероятным результатам. Планеты, которые двигались вперед на протяжении нескольких ночей наблюдений, в определенный момент останавливались или даже начинали перемещаться в обратном направлении, и только потом продолжали движение вперед. Решить проблему помогли математические и геометрические уловки.

В III веке до н. э. Гиппарху пришла в голову гениальная мысль скомбинировать разные круговые движения, чтобы объяснить этот странный завиток. По его мнению, планеты вращались вокруг Земли по двум кругам: первый называется эпициклом, его центр вращается вокруг Земли по второму кругу, деференту (рис. 1). Эта комбинация показывает, что орбита планеты описывает несколько петель, прежде чем совершить полный оборот вокруг Земли (рис. 2). Эту хитроумную идею использовал и Птолемей, добавив эпициклы, называемые малыми, при помощи которых хотел добиться максимальной точности некоторых орбит, например Солнца.

РИС. 1

РИС. 2

РИС.З

Чтобы объяснить возвратное движение планет, в модели Птолемея предполагалось, что они движутся вокруг Земли, сочетая две круговые траектории – деферент и эпицикл (рис. 1). Таким образом, планета должна была описать несколько петель, прежде чем проделать полный оборот вокруг Земли (рис. 2). Аномалии, наблюдавшиеся при движении по орбитам, объяснялись эксцентриситетом Земли относительно центра (рис. 3). Также постоянная угловая скорость, с которой якобы двигались планеты, могла быть заметна только из некоторых воображаемых точек, называемых эквантами, но не с Земли.

ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ И ЭКВАНТ

Еще одним математическим понятием, которое использовал Птолемей, был эксцентриситет. Планеты могли вращаться по кругу так, что их центры вращений не совпадали с центром Земли (рис. 3).

Чтобы данные, полученные астрономами, совпадали с их представлением о Вселенной, они предположили, что Земля находится немного в стороне от центра планетарных орбит. Орбита каждой планеты круговая, но центры орбит не обязательно совпадают. Это было еще одним отступлением от аристотелевской модели мира, в которой все сферы планет имели один центр (Землю).

Но это не все уловки, которые использовал Птолемей, чтобы сохранить видимое соответствие наблюдений теоретической картине. Стоит упомянуть и об эквантах. Как объяснялось выше, планеты должны были двигаться с постоянной угловой скоростью. Поскольку результаты наблюдений противоречили этому принципу, Птолемей предположил, что существуют точки, называющиеся эквантами, с которых можно видеть равномерное движение планет. Эти точки не совпадают с центром Земли, именно поэтому движение может казаться неравномерным. Из точки экванта видно, что планеты движутся с постоянной скоростью, но не по кругу. С Земли – по кругу, но неравномерно. Введение понятия экванта должно было сохранить центральное место Земли во Вселенной.

Система Птолемея была очень сложной и очень подробной. Благодаря его способности предсказывать события и придумывать необходимые уточнения, чтобы поддерживать совпадение с наблюдениями, эта теория высоко ценилась вплоть до эпохи Возрождения, хотя была на самом деле ошибочной. Арабские астрономы опирались на работы Птолемея, трактуя получаемые данные согласно его геометрическим представлениям. Впоследствии достижения арабских ученых в развитии астрономии стали востребованы и на Западе, и начиная с XIII– XIV веков в Европе появились переводы их сочинений.

РЕВОЛЮЦИЯ КОПЕРНИКА

По легенде, Альфонсо X Мудрый, изучив таблицы, которые астрономы разработали согласно учению Птолемея, сказал, что если бы Господь спросил его мнения до создания мира, он бы посоветовал все сделать гораздо проще. В то время существовало несоответствие между физико-механическими представлениями Аристотеля и астрономией – сложнейшей дисциплиной, опирающейся на изощренный математический аппарат, способный объяснить любые несовпадения теории с результатами наблюдений.

ПТОЛЕМЕЙ И АЛЕКСАНДРИЙСКИЙ МУСЕЙОН

Александрия была основана в Египте Александром Македонским в 332 году до н. э. после освобождения египтян от персидского владычества. В 280 году до н. э. Птолемей Сотер I, македонский военачальник, сопровождавший Александра Великого в завоеваниях и унаследовавший после его смерти Египет, создал Мусейон, центр образования и науки. Очень скоро он стал главным научным центром античности, сместив с этого пьедестала Афины. Мусейон состоял из нескольких зданий с садами, а часть его была отдана под Александрийскую библиотеку, в которой хранились почти все знания того времени. В Мусейоне работали такие математики, как Архимед и Евклид, астроном Аристарх Самосский, специалист по механике и автор произведения «Об автоматах» Герои Александрийский и женщина-математик Гипатия. Одним из самых известных ученых Мусейона был египтянин Клавдий Птолемей, о чьей жизни, как ни парадоксально, до нас не дошло никаких сведений, кроме того, что он сам описал в сочинениях. Птолемей был не только астрономом, но и картографом и составил самые подробные карты своего времени. Также в числе его заслуг – каталогизация 1022 звезд.

Пожар в Александрийском Мусейоне, гравюра 1876 года, на которой изображен Александрийский маяк слева и библиотека справа.

С похожими трудностями столкнулся и Николай Коперник. Изучив труды Птолемея, он решил:

«[его рассуждения] не смогли определить форму Мира и точную соразмерность его частей. Таким образом, с ними получилось то же самое, как если бы кто-нибудь набрал из разных мест руки, ноги, голову и другие члены, нарисованные хотя и отлично, но не в масштабе одного и того же тела; ввиду полного несоответствия друг с другом из них, конечно, скорее составилось бы чудовище, а не человек»[² Здесь и ниже – перевод И. Н. Веселовского.].

По мнению Коперника, сохранность платоновского принципа движения планет по правильным окружностям с постоянной угловой скоростью гарантировала другая точка зрения, согласно которой в центре Вселенной находится Солнце, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него. Таким образом, Коперник совершил революцию, желая сохранить античную догму. Так писал об этом сам ученый в небольшом трактате под названием «Малый комментарий»:

«...я часто размышлял, нельзя ли найти какое-нибудь более рациональное сочетание кругов, которым можно было бы объяснить все видимые неравномерности, причем каждое движение само по себе было бы равномерным, как этого требует принцип совершенного движения».

Итак, идеи Коперника основаны не на новых наблюдениях, а на его желании создать более логичную и простую систему. К тому же, по его мысли, центральное положение для Солнца было самым естественным: «Посредине всего находится Солнце. Кто поставил бы эту лампаду в лучшее место, чем в самый прекрасный храм, откуда она может одновременно освещать все вокруг?» Если Солнце было в центре, Земля должна была двигаться. Существует три типа движения: во-первых, суточное вращение, во-вторых, годичное вращение вокруг Солнца и, в-третьих, колебание оси вращения Земли, как у юлы, известное как предварение равноденствий.

НИКОЛАЙ КОПЕРНИК

Николай Коперник (1473-1543) родился в городе Торунь, Польша. После ранней смерти родителей его взял к себе на воспитание дядя, каноник Лукаш Ватценроде, который оказал большое влияние на жизнь ученого.

Коперник штудировал астрономию и астрологию в Краковском университете, а закончил обучение в Болонье, где помогал своему преподавателю составлять гороскопы многочисленным князьям и быстро овладел этим ремеслом. Но также Николай познакомился с трудами Пико делла Мирандолы, философа, очень критически относившегося к астрологии. Коперник получил глубокие теоретические знания по астрономии, несамостоятельно осуществил всего несколько наблюдений (в своем труде «О вращениях небесных сфер» он описывает наблюдение звезды Альдебаран, или Альфа Таури, самой яркой в созвездии Тельца). В 1501 году Николай переехал в Падую для изучения медицины. По окончании учебы он вернулся в Польшу, где дядя обеспечил его административной должностью в епархии Бреславии. Здесь Коперник проработал врачом большую часть своей жизни, параллельно занимаясь астрономией, в которой уже достиг известности. Его осторожность в высказывании собственного мнения по вопросам астрономии обычно объясняют страхом гонений со стороны Церкви, хотя, как полагают некоторые историки, в то время еще не было такой нетерпимости, которую десятилетия спустя испытали на себе Джордано Бруно и Галилей. Как бы то ни было, сочинение «О вращениях небесных сфер», в котором ученый высказывался в пользу гелиоцентризма, было опубликовано лишь спустя несколько десятков лет, в 1542 году, незадолго до его смерти. За несколько лет до этого Коперник также издал короткое эссе «Малый комментарий», в котором рассказал о своих идеях самым близким людям. В 2008 году в соборе города Фромборк были найдены человеческие останки, идентифицированные как принадлежащие Копернику. Два года спустя они были перезахоронены в том же соборе.

Всякое видимое изменение положения происходит вследствие движения наблюдаемого предмета, или наблюдателя, или же вследствие перемещения – разумеется, не одинакового – их обоих.

Николай Коперник

Коперник не стал смещать сферу неподвижных звезд, она продолжала быть границей Вселенной. Но он считал абсурдным полагать, что эта граница совершает круговые движения: «Зачем мы продолжаем пытаться сдвинуть что-то, чьи пределы нам неизвестны, вместо того чтобы предположить, что перемещается Земля, раз движущимся кажется небо?» Ему пришлось продолжать пользоваться эпициклами и деферентами, хотя и в меньших количествах.

Как мы видим, система Коперника сохраняла положения Птолемея, но иначе связала их, заставив взглянуть на мир с новой точки зрения.

Относительность движения впоследствии стала центральным элементом современной физики. По мнению Коперника, с ее помощью можно было объяснить многие явления, не прибегая к слишком большому числу искусственных построений.

ПОСЛЕДСТВИЯ КОПЕРНИКАНСТВА

Труды Коперника более чем на полвека были преданы забвению. Они получили некоторую известность только среди астрономов, но и те считали их сугубо математическими – так представил их и Андреас Озиандер (1498-1552), издатель Коперника и автор пролога к его книге, который интерпретировал работу в соответствии с уважаемой астрономической традицией. На самом деле это был просто способ затоптать зерно нового представления о мире и о месте человека в нем. Несмотря на неуверенную формулировку, мысль о движении Земли произвела настоящую революцию. В этой новой концепции аристотелевское деление мира на подлунный и надлунный становилось бессмысленным, а вместо Земли как единственного центра притяжения во Вселенной появлялось множество таких центров, что заставляло задуматься о природе этой таинственной силы. Такой взгляд позже, когда гипотезу Коперника начали воспринимать всерьез как альтернативный способ описания действительности, подтолкнул многих ученых к размышлениям.

Одно из препятствий, которые гипотеза должна была преодолеть, состояло в отсутствии на поверхности Земли признаков ее движения. Напротив, все указывает на неподвижность планеты. Если Земля вращается, то скорость должна быть огромной, поэтому мы должны видеть, как облака и птиц относит к западу (поскольку Земля движется в противоположном направлении). Также, если бы Земля двигалась, то брошенный с высокого здания предмет никогда не упал бы строго к его подножию. Новое представление о мире, предложенное Коперником, требовало разработки новой физики.

БРУНО И БЕСКОНЕЧНОСТЬ КОСМОСА

Со временем астрономы убедились в превосходстве идей Коперника, но все еще отвергали его концепцию мироздания, а когда она начала вызывать интерес, теорию стали запрещать (лютеране первыми объявили труды Коперника еретическими) и не преподавали в университетах.

И все же, несмотря на всеобщую враждебность, появились астрономы, объявляющие себя последователями Коперника. Среди них был англичанин Томас Диггес (1546-1595), написавший после наблюдения сверхновой 1572 года (она же занимала и другого великого астронома того времени, Тихо Браге), что это событие подрывает птолемеевскую систему.

Одним из самых ярких последователей Коперника был Джордано Бруно. Вклад в астрономию этого мыслителя состоял в том, что он пытался разрушить аристотелевские представления о космосе и предложить взамен концепцию бесконечной Вселенной. Бруно утверждал, что синхронное и равномерное движение звезд является оптическим эффектом, производимым их удаленностью, из-за которой все звезды кажутся расположенными на одинаковом от нас расстоянии.

ДЖОРДАНО БРУНО

Хотя Джордано Бруно (1548-1600) не был ни астрономом, ни ученым, он со страстью провидца защищал революционную теорию Коперника. Бруно пошел гораздо дальше своих современников в утверждении, что Вселенная не заключена в сферу с неподвижными звездами. Он полагал, что звезды, будто солнца, рассыпаны в бесконечном пространстве, а это предположение выходило даже за рамки гелиоцентризма, ведь снимался сам вопрос о центре Вселенной. Также Бруно был убежден, что какое-то из этих солнц могло быть заселено разумными существами. Он был священнослужителем и теологом и интересовался всеми науками своего времени. Как и Галилей, Бруно считал, что Библия должна быть авторитетом в вопросах морали, но не учебником астрономии. Он написал множество сочинений, среди которых «Великопостная вечеря» и «О бесконечности, Вселенной и мирах». Отец Бруно был простым солдатом, а настоящее имя ученого – Филиппо. Он изучал гуманитарные науки и латынь, а в 1565 году стал послушником в доминиканском монастыре и получил имя Джордано.

Бегство и приговор

Из-за чтения запрещенных авторов и еретических книг Бруно заподозрили в ереси, и в 1576 году началось его преследование. Он сбежал в Рим, однако там его ложно обвинили в убийстве, и Бруно был вынужден вновь спасаться бегством. Он направился в Женеву, где сложил с себя сан и обратился в кальвинизм. Но и здесь его критический текст о новой религии привел к столкновению с властями. Тогда исследователь уехал в Париж, а затем в Лондон, где его принимали при дворах. В этот период он и написал самые важные свои работы. Затем Джордано Бруно отправился в Германию и читал лекции в университетах. В 1591 году его вновь пригласили в Венецию, где Бруно узнал, что в университете Падуи освободилась кафедра математики. Он очень хотел получить это место, но выбор пал на Галилея. По возвращении Бруно в Венецию его покровитель обвинил ученого в ереси и выдал его Инквизиции. Бруно был перевезен в Рим, провел восемь лет в тюрьме и был обвинен в числе прочего в том, что отрицал божественную сущность Иисуса Христа. Затем Джордано Бруно был приговорен к смерти через сожжение.

По мнению Бруно, нельзя считать, что Вселенная ограничена некой сферой, это не обосновано и не подтверждено опытным путем. Если же сферы не существует, получается, что звезды рассредоточены в космосе на разном расстоянии друг от друга. Этот космос должен быть безграничен, то есть бесконечен. Аристотель утверждал, что пустоты не существует, Бруно же разграничил материю и пространство. Представление о трехмерном пространстве постепенно получало статус истины. Во Вселенной больше не было таких особых мест, как центр Земли, и не было абсолютных направлений (вверх и вниз), а лишь относительные.

Бруно зашел еще дальше в своих рассуждениях и предположил, вслед за античными атомистами, что существует бесконечное число миров со своими солнцами, планетами и живыми существами, как на Земле. Идея о бесконечности разрушила устаревшее представление о сфере Вселенной, существовавшее с античных времен.

БРАГЕ, СВЕРХТОЧНЫЙ АСТРОНОМ

Тихо Браге стал астрономом, получившим самые точные сведения в истории науки до начала использования телескопов. До него никому не удавалось добыть так много данных, к тому же настолько точных. Браге отличался крайней скрупулезностью и стремился свести к минимуму погрешности наблюдений. Например, для вычисления положения светил он использовал огромные астролябии и армиллярные сферы, поскольку их размер влиял на точность. Он все время работал над увеличением стабильности используемых приборов и постоянно проводил наблюдения.