Кеплер. Движение планет

Кеплера можно считать первым астрофизиком, то есть человеком, которому пришло в голову, что физика и астрономия связаны между собой и движением звезд управляют физические законы, а не абстрактная геометрическая модель, как считалось раньше. Как видите, в голове ученого мирно уживались три поколения науки: бабушка (астрология), мать (астрономия) и дочь (астрофизика). Коллеги не понимали стремления Кеплера объединить физику и астрономию. В третьей главе, посвященной астрофизическому интересу ученого, особенно подчеркивается концепция всемирного тяготения. Кеплер не использовал это слово, но из его многочисленных заметок следует:

– Солнце является центром Вселенной. Оно излучает силу, подобную магнетической, которая придает планетам движение;

– эта сила ослабляется с увеличением расстояния, поэтому дальние планеты вращаются медленнее (в соответствии с третьим законом), а планеты, более близкие к Солнцу, быстрее (в соответствии со вторым законом);

– эта сила уменьшается так же, как свет уменьшается при отдалении от источника излучения (согласно отдельным записям ученого, свет слабеет пропорционально обратному квадрату расстояния);

– планеты оказывают сопротивление движению под воздействием Солнца пропорционально их массе;

– не только от Солнца, но и от Земли исходит сила, которая вызывает вращение Луны вокруг Земли;

– когда Земля и Солнце находятся достаточно близко от Луны, в результате их совместного воздействия лунные воды затопляют ее видимую сторону;

– когда предмет падает на землю, Земля также двигается навстречу предмету, но это движение обратно пропорционально массе, поэтому мы наблюдаем движение предмета, а не Земли.

Как мы видим, ход мысли Кеплера был близок ньютоновскому, и этот вклад ученого в науку способен затмить даже три его закона о планетарном движении. По этому поводу существует мнение, что «самым важным открытием Ньютона были записи Кеплера, которые тот сумел обнаружить среди кучи его бумаг». Однако это мнение не лишено наивности: чтение записей немецкого астронома требует бесконечного терпения.

Ученый очень подробно описывал ход своих изысканий, рассказывая и об ошибочных предположениях, и об окончательных выводах. Он сопровождал все свои ошибочные рассуждения математическими расчетами и таблицами, щедро использовал витиеватые литературные периоды, рассуждал на религиозные темы, так что Ньютон потратил бы уйму времени на такое изучение и формулирование на основании архива Кеплера трех своих законов.

Часто мы забываем о еще одной грани научной деятельности ученого – развитии геометрической оптики. Начав практически с нуля, на основе всего лишь предварительных исследований Ибн ал-Хайсама, Кеплер так подробно исследовал оптические системы, что в современных книгах по геометрической оптике используются не только его формулировки, но и рисунки. Было бы вполне справедливо, если бы классические схемы по геометрической оптике назывались диаграммами Кеплера или как-то в этом роде.

Ученый был очень внимателен к деталям. Если Птолемей или Коперник при астрономических расчетах считали допустимой погрешность в более чем 12 минут, то погрешность у Кеплера не превышает двух минут. Подобной точности он достиг благодаря использованию наблюдений Тихо Браге – лучших исходных данных, существовавших в то время.

Кеплера отличала огромная работоспособность и умение концентрироваться. Он успешно решал сложные научные задачи, одновременно участвуя в судебном процессе над своей матерью. Ему не мешали полностью погрузиться в вычисления даже военные действия, которые развернулись во время осады Линца прямо в доме ученого.

После смерти Тихо Браге Кеплер занял пост придворного математика при дворе Рудольфа И, и именно на него была возложена сложнейшая миссия – опубликовать так называемые Рудольфовы (или Рудольфинскиё) таблицы. Выполнение этой задачи и уточнение теории Коперника, которая легла в основу таблиц, потребовали двадцатилетнего труда, но Кеплер завершил эту огромную работу. К сожалению, довольно скоро таблицы устарели, однако другие труды ученого оказались бессмертными.

Чтобы охарактеризовать Кеплера как личность, достаточно сказать, что он был честным, красноречивым и в то же время замкнутым человеком со слабым здоровьем, неплохим отцом и хорошим сыном, любил полемику, был требователен к самому себе и скромен. Когда Кеплеру намекнули, что Галилей, скорее всего, воспользовался его идеями, ученый ответил: не важно, кто именно поможет проявиться красоте мира, главное – сделать это. И в то же время Кеплер требовал признания своих заслуг и имел высокое мнение о своей работе. Этот близорукий астроном знал, что происходит в небе в каждую минуту. Этот мыслитель Средневековья вручил Ньютону сокровище прямо в руки. И всю жизнь он искал гармонию мира.