Текст книги "Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки"

Автор книги: Ирина Радунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 19 страниц)

Конечно, познакомились с копиями лишь немногие. Возможно, Копернику надо было решиться на публичное выступление. Но одно дело – переписка с коллегами, научная дискуссия. Совсем другое – публичное выступление. Для этого нужно всё много раз проверить, продумать, ещё и ещё раз сравнить выводы с наблюдениями. Для этого требуются годы и годы. И хотя годы проходили, наблюдения множились и уточнялись и всё больше утверждали Коперника в истинности его открытия, он медлил. Он понимал, на что покусился и какую бурю вызовет его теория, когда станет общим достоянием.

Вот рукопись почти готова, но нужно иметь мужество выпустить её в свет. Весной 1539 года к Копернику приехал его ученик, 25-летний виттенбергский профессор Рэтик. Почти два года провёл он в Фромброке, изучая рукопись трактата Коперника и беседуя с ним.

Два учёных совершали двойное преступление (с точки зрения их времени): они не только готовили революцию в науке, но и бросали вызов церкви. Коперник – католик, Рэтик – протестант. Приехав к Копернику, он вступил на католическую территорию, где протестанты преследовались. У Коперника было много друзей-протестантов, и он был давно на заметке. «Что можно ожидать от такого человека? – злобно говорили церковники о своем канонике. – Раз человек лелеет вопиющую ересь, то не прочь якшаться и с протестантами». Причём католики не принимали во внимание тот факт, что протестанты были даже более воинственными противниками гелиоцентрической системы – об этом говорят злобные выступления Кальвина и Лютера, идеологов протестантов.

Коперник предлагал людям вместо божественной устойчивости невероятные скорости. Вот какие цифры привёл недавно в своей статье кембриджский астроном Хойл: «В США вы имеете дело со скоростью около семисот миль в час при вращении Земли вокруг своей оси. Вы несётесь вместе с Землей по её орбите вокруг Солнца со скоростью почти семьдесят тысяч миль в час… Кроме того, вы двигаетесь с колоссальной скоростью почти в один миллион миль в час в сфере Галактики!» Но и это ещё не всё. Сама Галактика движется со скоростью в несколько миллионов миль в час. Хойл пишет, что если бы эти расчёты увидел Ньютон, он, конечно, понял бы их, но был бы потрясён. Что же сказать о современниках Коперника, которые ничего бы не поняли, кроме того что вместо божественной устойчивости сумасшедший каноник хочет всучить им сумасшедший мир! «Кто отважится поставить авторитет Коперника выше авторитета святого духа?» – вопрошал Кальвин.

«Этот глупец пытается перестроить всю науку астрономию!» – возмущался Лютер.

При содействии Коперника Рэтик, невзирая на обстоятельства, всё-таки пишет и в 1541 году издаёт небольшую популярную книжку «О книгах… Николая Коперника Торуньского, каноника Вармийского, первое повествование».

В следующем, 1542 году под влиянием Рэтика Коперник наконец решается издать свой труд. Он посвящает его папе римскому. Рэтик организует печатание трактата в Нюрнберге. Книга вышла в свет в 1543 году. Когда первый печатный экземпляр пришёл к автору, Коперник был тяжело болен. Он уже не смог ни прочесть её, ни узнать, к чему привело её появление.

Эрик Роджерс очень трогательно описывает момент встречи Коперника с книгой: «Он видел её, прикоснулся к ней и в ту же ночь тихо скончался».

Начиналась весна 1543 года.

Идеи не сгорают

В течение последующих двадцати лет в жизнь вступают люди, которые вовлекаются в трагическую орбиту интересов Коперника. Его самого уже нет, он не волен руководить ни работой, ни судьбой своих последователей, но становится невольным распорядителем их жизни и смерти.

1546 год… Родился шведский астроном Тихо Браге, который, восхищаясь Коперником, потратит жизнь на то, чтобы сделать переход к его системе психологически более лёгким для людей, воспитанных в духе Аристотеля и Птолемея, создав систему, приемлемую для церкви.

1550 год… В мир пришёл Джордано Бруно, самый трагический, самый обаятельный и безрассудный служитель церкви и истины. Это парадоксальное совмещение приведёт его к костру инквизиции.

Далее, 1564 год… Родился Галилео Галилей, человек, тихие слова которого: «А всё-таки она вертится…», сказанные на коленях, под пыткой, прозвучат на все века гимном свободной мысли.

И, наконец, 1571 год отмечен появлением на свет Кеплера, мечтателя, идеалиста, мужественного человека, в незаметной жизни которого происходили удивительные события…

Гибель Джордано Бруно – классический, обнажённый пример смерти за идею. Его сожгли за убеждения. Сожгли в расцвете сил – ему исполнилось ровно пятьдесят лет. Иначе справиться с ним было невозможно. Другим способом церковь не могла утвердить свой авторитет, свое превосходство. В споре против истины она не имела иных аргументов. Поэтому ей не оставалось ничего другого, как уничтожить непокорного.

Если бы Бруно не был пылким неаполитанцем и выражал свои взгляды не столь громко и страстно; если бы он не был монахом, членом доминиканского ордена, и его не рассматривали как изменника вере – может быть, жизнь его не оборвалась бы так внезапно и трагически.

«Не признавайся братьям по вере, что ты смеёшься над Аристотелем и всеми перипатетиками, порицаешь Птолемея и восхищаешься Коперником», – внушала ему осторожность. Но он был шумен и откровенен. «Братья» травили его. Когда же он выступил против догматов о непорочном зачатии, ему пришлось бежать из монастыря. Он находит временное убежище в Женеве, но здесь его принуждают принять кальвинизм; он бежит в Париж, однако аристотелианцы выгоняют его оттуда, несмотря на покровительство Генриха III.

Гонения, видно, только разжигают в нём дух противоречия. И он не находит ничего лучшего, как в Оксфорде, где было принято взимать штраф за возражения Аристотелю, дать блестящий словесный бой приверженцам Аристотеля и Птолемея!

Опьянённый азартом битвы, он выкладывает им не только то, что думает об их кумирах, но растолковывает далеко не всем учёным мужам известное учение Коперника. И когда они, не в силах подыскать веские аргументы, отвечают ему бранью, он на десерт угощает их своими теориями.

Слушайте вы, неучи, говорит он, во Вселенной существует не только одна наша Солнечная система, но множество подобных ей миров! И на многих из них есть условия, пригодные для жизни разумных существ.

Когда же слушатели в ужасе воздевают руки к небу, призывая на голову еретика гнев господень, неистовый неаполитанец добивает их сообщением, что человек – лишь мелкое ничтожное звено в ряду творений, а наш душный тесный мир – пылинка в беспредельной Вселенной…

Джордано Бруно, не физик и не астроном, полуфилософ-полумечтатель, «слишком фантазёр, чтобы можно было считать его учёным», как характеризовали его некоторые историки, расколол силою воображения сферу неподвижных звёзд и раздвинул мир в бесконечность.

После блистательной победы на диспуте в Оксфорде Бруно покидает, отнюдь не добровольно (несмотря на покровительство королевы Елизаветы), Англию и снова появляется в Париже, где лидирует на трёхдневном словесном состязании. Париж его вторично выпроваживает и переадресует в Гельмштедт, где он попадает в руки Бете, настоятеля Гельмштедтского собора. Тот срочно готовит отлучение Бруно от церкви.

Но Бруно, шумный и общительный итальянец, снова находит защитника, теперь в лице герцога Брауншвейгского. Герцог вырывает Бруно из рук церкви. Но ненадолго. Дальше – несколько лет заточения в застенках венецианской инквизиции, где Бруно пытаются «перевоспитать». Но он не оставляет своих «фантазий». И церковь решает лечить его огнем от пагубных заблуждений.

Это было время, когда обрёл жуткую реальность клич папского легата Арнольда Амальриха, возглавлявшего крестовый поход инквизиции 1209 года. На вопрос: «Кого убивать?» – он ответил: «Убивайте всех, бог своих узнает!»

По обычной формуле инквизиции смертный приговор Бруно гласил: «…дабы ему быть наказанным снисходительнейше и без пролития крови». Выслушав приговор, смысл которого ни у кого не мог вызвать сомнений, Бруно сказал насмешливо: «Вы более испытываете страха, произнося мой приговор, чем я, его принимая».

Бруно стал жертвой «auto da fe», что в переводе значит «акт веры». Его сожгли на костре на площади Цветов 17 февраля 1600 года. В момент казни Бруно отвернулся от распятия, которое ему протянули сквозь пламя.

Потрясает тот факт, что Бруно бунтовал, зная, какой конец себе готовит: «Я не могу бежать. Охрип от жалоб, телом изнемог. Судьбе покорно следую без капли сожаленья. И не пытаюсь снять с себя терновый свой венец. Пусть смерть спасёт меня от жизненных тревог, пусть свой приход предсмертные мучения ускорят, принеся мне страшный, роковой конец».

Этот пророческий сонет он написал задолго до смерти, занимаясь в литературной школе…

… После смерти Бруно осталось его сочинение, написанное в 1584 году в защиту системы Коперника. Это было не очень солидно аргументированное сочинение, изобилующее неточностями, недосказанностями, фантазиями – скорее неистовый монолог человека, интуитивно чувствующего истину, чем учёного, защищающего её беспристрастными научными доводами.

Но пройдя свой последний путь по жуткому подземелью, которое вело смертников из зала судилищ роскошного Дворца дожей в Венеции, и задержавшись на миг на роковом мосту Вздохов, где узники прощались с солнцем, Джордано Бруно вышел навстречу смерти Великим Человеком.

… Пока сочинение Бруно ходило по рукам и будоражило умы, уже и так накалённые бурными событиями,

в 1588 году появилось и тоже пошло по рукам другое сочинение – с возражением против учения Коперника.

Это были такие веские возражения, что с ними не мог не согласиться каждый аристотелианец и верный слуга церкви.

Первое: каким образом, если Земля действительно движется, камень, брошенный с высокой башни, может упасть у её подножия?

Второе: Земля – большое, тяжёлое, совсем не приспособленное для движения тело; как же возможно кружить его по воздуху наподобие звезды?

Третье возражение: Библия, книга Иисуса Навина, опровергает учение о движении Земли и утверждает движение Солнца: «Солнце, остановись в Гидеоне!»

Выступи с этими возражениями неизвестный автор, на них мало кто обратил бы внимание. Но они исходили от известного астронома Тихо Браге, который пользовался большим уважением и заслужил признание как несравненный наблюдатель неба.

Полуправда-полуложь

Тихо Браге с детства знал: астрономия – его призвание, хотя аристократическая семья считала это занятие не дворянским. Когда ему исполнилось тринадцать лет, его отослали в Копенгагенский университет изучать право.

Впрочем, окончательное решение стать астрономом родилось в какой-то мере случайно: произошло затмение Солнца, произошло в точно предсказанное время, и возможность столь точного предсказания небесных событий так ошеломила Тихо, что он дал себе слово научиться понимать язык неба. На все свои карманные деньги он купил астрономические таблицы и латинский перевод «Альмагеста». Изучение этого труда Птолемея стало его основным занятием на последующие три года. Затем ему удалось отправиться в длительное путешествие. Ночи он проводил, наблюдая звёзды. Деньги тратил на астрономические приборы и книги.

Ему было около шестнадцати лет, когда он обнаружил, что хотя таблицы Коперника отличаются от таблиц Птолемея, ни те, ни другие не совпадали с его наблюдениями. Тогда он наметил цель и программу, которой следовал всю жизнь: на основе всё более точных наблюдений и измерений положения звёзд и планет решить, какая система мира правильна.

Таблицы Птолемея и Коперника предсказывали видимое сближение планет Юпитера и Сатурна. Семнадцатилетний Тихо наблюдал это редкое событие и установил потрясающую точность таблиц Птолемея. За прошедшие 1 400 лет (16 800 месяцев) ошибка составила лишь один месяц. Коперник ошибся на три дня, но по отношению ко времени, прошедшему после составления его таблиц, ошибка была примерно втрое больше, чем ошибка Птолемея. Здесь было над чем задуматься. Задуматься молодому человеку, который оставался сыном своего века настолько, что верил в связь этого предсказанного Птолемеем и Коперником и наблюдаемого им самим сближения Юпитера и Сатурна с эпидемией чумы, поразившей вскоре Европу.

Жизнь Тихо Браге похожа на авантюрный роман.

Он строит всё более крупные и точные астрономические приборы. Он дерётся на дуэли из-за расхождений в вопросах математики и лишается при этом части носа. Ему пришлось изготовить себе фальшивый нос – протез из окрашенного металла, который, впрочем, держался не очень прочно, так что Тихо время от времени подклеивал его на место. Он увлекается алхимией и всякими чудесами, но бросает всё, чтобы наблюдать удивительную новую звезду. Она была столь яркой, что не меркла и днем.

Возможно, самым экстравагантным его поступком в глазах родни и света была женитьба Тихо на простой крестьянской девушке.

Для того чтобы удержать Тихо Браге в Дании, король предоставил в его распоряжение целый остров, большие земельные владения и денежный оклад, а также огромные средства на строительство обсерватории (по современному курсу около 1,5 миллиона рублей). Здесь Тихо Браге работал свыше двадцати лет, создал свою систему мира, о которой речь впереди, и стал выдающимся астрономом, оставаясь при этом суеверным и тщеславным человеком.

Его посещали короли и учёные, философы и бюргеры, а он ссорился с придворными и враждовал с арендаторами. После смерти короля Тихо повздорил с могущественным советником малолетнего наследника престола. Хотя столкновение произошло из-за собаки, оно изменило ход событий в жизни астронома.

Тихо Браге покидает Данию и, захватив несколько небольших приборов, переезжает в Германию. Через два года он прибывает в Прагу в качестве астролога и алхимика императора Рудольфа. Рудольф выдал своему новому придворному 2 000 червонцев на обзаведение, 3 000 гульденов ежегодного содержания, дом в Праге, замок за городом для научных занятий. Однако самым крупным приобретением Тихо в Праге был ассистент, молодой, но уже заслуживший известность астроном Иоганн Кеплер, которого он пригласил для помощи при наблюдении движения планеты Марс.

Тихо много работал, иногда много пил и однажды, в мрачную осеннюю ночь 1601 года, после ужина, на котором было обильно съедено и немало выпито, умер.

Этот удивительный человек, порядком странствовавший и веселившийся, успел сделать ценные и тщательно выполненные астрономические наблюдения. Он поражал современников высокой точностью определения местоположения небесных светил. А ведь это нелегкая задача. Астроном наблюдает не истинное положение планеты, а только направление, в котором она видна с Земли. Но и планеты и Земля движутся, причём форма орбиты Земли и скорость её движения были в то время неизвестны. Тут нужны не только хорошие инструменты и особое профессиональное искусство наблюдения, но и умение вычислять и, главное, способность создавать новые методы вычисления.

Тихо Браге прославился добросовестностью своих расчётов. Он считался королём точности. Виртуозом. Некоторые коллеги даже считали его инструменты заколдованными. Но он не мог оторваться от методов, созданных предшественниками. Поэтому, собрав огромную массу фактов, сосредоточенных в стопках таблиц, он не сумел пойти дальше Коперника. Он даже сделал шаг назад. Но об этом чуть позже.

Удачи Тихо объяснялись просто, он был увлечённым астрономом, терпеливым, трудолюбивым. Во время странствий он отыскивал лучших мастеров-механиков и заказывал им астрономические приборы.

Прежде чем использовать их для наблюдения, он изучал работу каждого из инструментов и составлял таблицы погрешностей, то есть знал «характер» каждого, и, вводя поправки в результаты измерений, добивался небывалой точности. Для сегодняшней техники измерений – это норма, но тогда это было новаторство на грани чудачества.

В то время никто из астрономов не умел учитывать ошибки своих наблюдений, поэтому они удивлялись точности таблиц Тихо Браге. Он наблюдал движения планет и комет. Он первым доказал, что кометы – астрономические объекты, а не явления в атмосфере, как думали до него.

Двадцать один год Браге копил наблюдения в Ураниенбурге и составил свою систему движения небесных светил, отличающуюся как от коперниковой, так и от птолемеевой.

Против птолемеевой системы свидетельствовал путь Марса, который Тихо исследовал с большой точностью.

Против коперниковой системы Браге имел лишь приведённые уже нами три аргумента. Они носили умозрительный характер, фактических опровержений Тихо не имел. Наблюдения не опровергали системы Коперника.

Тихо даже выражал восхищение гением Коперника и признавал ясность и простоту его системы. Но… не мог с ней согласиться, не мог представить себе движение Земли.

Так Тихо Браге пришёл к странной, эклектической системе, полуптолемеевой-полукоперниковой. Как у Птолемея, Земля Тихо находилась в покое, а Солнце и Луна вращались вокруг неё. Как у Коперника, прочие планеты двигались вокруг Солнца.

Таково было сходство с этими двумя диаметрально разными системами. Были и различия.

Во-первых, Тихо пришёл к выводу, что Коперник ошибся, приняв в угоду Аристотелю круговые орбиты светил. Эту мысль поддерживал и Кеплер, который после долгих расчётов действительно подтвердил, что планетные орбиты имеют форму эллипсов, что было совершенно новым и удивительным открытием в области астрономических понятий. Такого вольнодумства никогда не допускал ни один астроном, привыкший к мысли, что только круговые движения достойны неба, только они отражают понятие гармонии в природе.

Этот вывод был обращён и против натурфилософии Аристотеля, и против систем Птолемея и Коперника.

Но Тихо настаивал на своём несогласии со всеми троими. Он также отказывался рассматривать Солнце как одну из многих неподвижных звёзд. Это уже было только против Коперника.

Система Тихо Браге – несомненно, шаг назад от системы Коперника. Об этом заблуждении Тихо Браге можно было бы не рассказывать, если бы его авторитет, положение в астрономическом мире, замечательные расчёты и наблюдения фактического расположения светил не привели к важным последствиям. Многие и многие учёные были вовлечены в обсуждение этой проблемы. Те, кто ничего не слышал о Копернике, услышали о нём. Те, кто слышал о нём, но не знал подробностей его системы, изучили их. Поднялась волна интереса, дискуссий, размышлений.

И кроме того, способствуя дискредитации Птолемея, Тихо тем самым невольно поднял шансы Коперника, приблизил его победу. Обнажая и доказывая заблуждения Птолемея, Тихо облегчал дорогу новому взгляду, расчищая ему путь, выметая сор предрассудков.

Астрономы, слушая доводы Тихо, не могли не думать: если такой учёный отрёкся от Птолемея, кто же возьмёт на себя смелость защищать его?

Получилось так, что система Коперника стала общим достоянием не усилиями самого Коперника, а благодаря Тихо Браге и его ошибочной, но более приемлемой для современников и для церкви системе.

Абсолютный слух Кеплера

И только малооплачиваемый скромный ассистент Кеплер был против теории своего знаменитого шефа. Он не соглашался с доводами Тихо Браге и безоговорочно верил в систему Коперника. Иоганн Кеплер был студентом, когда узнал о гелиоцентрической системе Коперника. Дерзость польского астронома восхитила студента – он стал ярым приверженцем нового взгляда, защищал его во время студенческих дискуссий и даже написал по поводу коперниковой системы мира реферат. Но тогда ещё он не увлекался астрономией, его страстью были религия и философия. Вакансию лектора по астрономии Кеплер занял скрепя сердце, считая, что это лишь временно, он надеялся «получить возможность заняться более интересным делом».

Когда в отсталую область приходит гений, он возвышает её, придает ей блеск новыми идеями и достижениями. О Кеплере историк науки Лодж сказал: «Он был прирождённым мыслителем, подобно тому как Моцарт был прирождённым музыкантом».

Ещё до работы у Тихо Браге Кеплер снискал популярность серьёзной и зрелой работой по определению расстояния от Солнца пяти известных в то время планет. Эта работа была выполнена на основе коперниковых концепций и наблюдений, проведённых Тихо Браге. На них же опирался и разработанный Кеплером календарь.

Вычисления Кеплера показали, что радиусы орбит в системе Коперника относятся между собой как числа 8:15:20:30:115:195. Но Кеплер не получал удовлетворения от простого обнаружения фактов. Ему нужно было понять, почему существуют именно такие отношения, более того, почему вокруг Солнца кроме Земли вращается ещё пять планет.

Кеплер, подобно Пифагору, был убеждён, что бог создал мир гармоничным, что числовые закономерности, описывающие эту гармонию, доступны пониманию человека и могут объяснить строение мира. Кеплер писал: «Я размышлял над этим со всей энергией, на которую способен мой ум».

Вначале он думал, что схему орбит можно построить, последовательно вписывая в окружность равносторонний треугольник, а в него ещё одну окружность и в неё снова треугольник… Но при этом для радиусов орбит получались лишь простые отношения типа два к одному.

Затем он пытался проделать аналогичные геометрические построения, заменив треугольники квадратами, шестиугольниками… но и так ничего не получалось.

Внезапно он вспомнил, как греческие математики доказали, что среди пространственных фигур многогранников могут существовать лишь пять правильных фигур, все грани и углы которых одинаковы. Пять многогранников! При их помощи можно построить шесть сфер. Шесть сфер – шесть планет! Есть от чего прийти в возбуждение…

Кеплер приступил к кропотливым построениям и сложным расчётам. Наконец он установил, что таким путём можно построить последовательность сфер, радиусы которых относятся как радиусы планетных орбит. Он пишет: «Огромную радость, которую я испытал от этого открытия, нельзя выразить словами. Я уже не жалел о потраченном времени и не испытывал усталости; я не боялся трудных расчётов, не считал проведённых за вычислениями дней и бессонных ночей, стремясь выяснить, соответствует ли моя гипотеза теории орбит Коперника, или же моя радость должна рассеяться, как дым».

Теперь мы знаем, что результат, полученный Кеплером, – лишь случайное совпадение. Но Кеплер, конечно, не мог этого предположить. Он всю жизнь гордился этим открытием. Еще бы! Он установил, что число планет задано богом в соответствии с числом правильных многогранников, и из соответствующих геометрических построений Кеплер получил отношения радиусов планетных орбит! Он подвёл математическую основу под теорию Коперника!

И даже потом, когда выяснилось, что отношения истинных радиусов орбит не совпадают с отношением полученных Кеплером чисел, он не отказался от своей идеи, а пытался подогнать радиусы своих сфер к новым числам.

Мы знаем, что, наткнувшись на случайное совпадение и упорствуя в своем мнении, Кеплер заблуждался. Но это заблуждение привело его к великим открытиям.

В книге, посвящённой этим работам, Кеплер подробно описал все свои неудачные попытки. По-видимому, он был первым, кто понял, что способствовать росту человеческих знаний можно не только публикуя открытия и верные результаты, но и, может быть в ещё большей мере, показывая, как достигались открытия, описывая и анализируя все ошибочные пути.

«… Я считаю, – писал Кеплер, – что те пути, с помощью которых люди приобрели знания о небесных явлениях, не менее достойны восхищения, нежели сами открытия…»

Как не вспомнить другого гения со столь же высоким чувством долга – Эйнштейна. После того как в 1938 году он сказал своему другу Митрани: «Наконец-то я нашёл ключ к единой теории поля», через полгода он пишет ему: «Я ошибался… Мои расчёты оказались неправильными. И всё же я опубликую свою работу. Надо по возможности предостеречь другого глупца, чтобы он тоже не потратил два года на такую же идею». Не часто в науке мы встречаем такую чистоту помыслов. Неудивительно, что Эйнштейн, бог физиков, преклонялся перед Кеплером.

Книга Кеплера стала наиболее аргументированным обоснованием системы Коперника. В ней он высказал смутные и неправдоподобные для тех дней предположения о том, что каждая планета движется по своей орбите под влиянием Солнца. Из этого предчувствия он впоследствии извлёк свой знаменитый закон движения планет. В руках Ньютона он превратится в закон всемирного тяготения.

Выход книги, защищающей учение Коперника, был достаточным поводом для того, чтобы католическая церковь добилась увольнения с работы протестанта Кеплера. Это был один из тех случаев, когда действия клерикальной реакции обернулись на пользу науки. Кеплер не нашёл лучшего выхода, чем переезд в Прагу к Тихо Браге, который исхлопотал для него должность императорского математика.

Смерть Тихо Браге оборвала их плодотворную совместную работу.

Однако по существу их сотрудничество продолжалось. Кеплер, по завещанию Тихо Браге, продолжал публикацию его таблиц. А эти таблицы давали Кеплеру тот бесценный экспериментальный материал, над которым свыше четверти века он трудился, чтобы отыскивать неведомые законы, управляющие движением планет.

Кеплер продолжил изучение орбиты Марса, начатое им ещё при жизни Тихо Браге. Зная уже, что круговые орбиты Коперника, симметричные относительно Солнца, не обеспечивают нужной точности совпадения с наблюдаемым движением планет, Кеплер вернулся к идее Птолемея о том, что центры круговых орбит могут быть смещены относительно Солнца. Для вычисления нужно было знать величину и направление этого смещения. Этого не знал никто. Оставался метод проб. Кеплер проделал 70 таких попыток, каждая из которых требовала сложных и утомительных вычислений. Задача состояла в том, чтобы, подобрав исходное положение центра орбиты в соответствии с таблицами наблюдений, вычислить и сравнить с таблицами последующее движение планеты.

Наконец Кеплеру удалось добиться хорошего совпадения с наблюдаемыми долготами Марса. Но радость была преждевременной, ибо ошибка при вычислении его широт оказалась слишком большой.

Кеплер продолжил свои поиски и после изнурительного труда добился одновременного совпадения вычислений и измерений, как по долготам, так и по широтам.

Однако и теперь радость была преждевременной. Тщательная проверка показала, что хорошее совпадение достигается не вдоль всей орбиты. На отдельных её участках расхождения достигали восьми угловых минут – примерно четыре десятитысячные доли окружности.

Кеплер знал искусство Тихо Браге и не мог поверить, что тот допустил даже эту ничтожную ошибку. Ни авторитет Птолемея, ни его собственная теория не могли устоять перед таблицами Тихо.

Кеплер считал, что верная теория должна приводить к точному совпадению с реальностью, отражённой в этих таблицах. И он принялся за новую работу. Требовалось узнать истинную форму орбиты Марса.

Кеплер придумал, как это сделать на основе тех же таблиц. Это была циклопическая работа, ибо сначала нужно было из этих таблиц установить неизвестную ещё форму орбиты Земли.

Решая эту задачу, Кеплер обнаружил, что скорость движения Земли по орбите не постоянна. Зимой она движется быстрее, чем летом.

Исходя из своих смутных представлений о том, что планеты движутся под влиянием Солнца, и из анализа вычисленных им положений Земли при её движении вокруг Солнца, Кеплер открыл простой закон: радиус-вектор планеты (то есть линия, соединяющая её с Солнцем) описывает равные площади за равные времена.

Теперь этот закон называется вторым законом Кеплера. А тот, который мы называем первым, ещё ожидал своей очереди.

Мистицизм и реализм Кеплера

Покончив с движением Земли, Кеплер вернулся к Марсу. Вычислив по таблицам Тихо Браге сорок положений планеты, Кеплер получил кривую овальной формы и безуспешно пытался выразить её математической формулой. Он писал, что трудность этой задачи сводит его с ума.

Эксцентрическая круговая орбита Птолемея на некоторых участках расходилась с построенной Кеплером орбитой на восемь угловых минут, причём наиболее близкий по форме круг был шире истинной орбиты. Хорошо изученный ещё греческими математиками эллипс тоже не подходил. Наиболее близкий эллипс был немного уже, чем орбита, и ошибка тоже достигала восьми угловых минут, имея при этом противоположный знак, чем ошибка для круга.

Открытие – это всегда озарение. Кеплер вдруг понял, что истинная орбита является эксцентрическим эллипсом. Солнце расположено не в его центре, а в одном из фокусов!

Этот закон оказался справедливым не только для Марса, но и для Земли, а впоследствии Кеплер установил его силу и для других планет.

Он был так восхищён результатом, что украсил свой чертёж изображением победоносной Астрономии на триумфальной колеснице. Теперь этот закон называют первым законом Кеплера.

Испытав дважды радость открытия, Кеплер не успокоился. Он давно предполагал, что между радиусами планетных орбит и временами их обращения вокруг Солнца должна существовать математическая связь. Кеплер сделал множество попыток обнаружить эту связь, руководствуясь интуицией и даже чисто мистическими соображениями. На это ушли годы.

Наконец Кеплеру еще раз повезло. Именно повезло. Ведь он шёл путём перебора возможностей, а этот путь не обязательно приводит к цели. Но и стрелок с завязанными глазами может попасть в мишень. Было бы терпение и настойчивость. Здесь же играла роль и интуиция. Кеплер верил в то, что законы природы должны быть простыми, как гармонические тона. Так был обнаружен третий закон: отношение квадрата времени обращения планеты к кубу её среднего расстояния от Солнца постоянно для всех планет.

Вот что написал Кеплер по этому поводу:

«То, что я предсказывал двадцать два года назад, то, во что я твёрдо верил задолго до того, как видел «гармонии» Птолемея, то, что обещал моим друзьям в заглавии этой книги, в заглавии, которое я дал ей прежде, чем уверился в моём открытии, то, что я уже пытался искать шестнадцать лет назад и ради чего присоединился к Тихо Браге и переехал в Прагу, то, во имя чего я посвятил лучшие годы моей жизни астрономическим наблюдениям, – мне, наконец, удалось понять и объяснить, и мой успех превзошёл даже самые оптимистические ожидания. Не прошло ещё и восемнадцати месяцев с тех пор, как я заметил, наконец, первый проблеск света. Минуло всего три месяца с тех пор, как забрезжил рассвет, и несколько дней, как засверкало ничем не затуманенное восхитительное Солнце.

… Жребий брошен, написана книга, которая будет прочтена либо теперь, либо потомками. Это меня не беспокоит, она может ждать своего читателя хоть целое столетие – ведь бог ждал шесть тысяч лет, чтобы увидели его творение».