Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Рисунок из «Небесного кубка» Иоганна Кеплера

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.