Книга: История астрономии. Великие открытия с древности до Средневековья

Глава 14 Тихо Браге и его современники

<<< Назад
Вперед >>>

Глава 14

Тихо Браге и его современники

Книга Коперника вышла из печати в 1543 году, а книга Кеплера о Марсе, показавшая, что планетные орбиты представляют собой эллипсы, увидела свет в 1609 году. В том же году телескоп был впервые направлен к небесным светилам и полностью перевернул существовавшие представления об их устройстве. Период с 1543 по 1609 год был переходным, так как Кеплер еще не очистил и не усилил систему Коперника; но в течение этого времени была проделана та работа, которая в итоге привела к его великим открытиям.

Книга «О вращении небесных сфер» сразу же заняла место достойного преемника птолемеевского «Альмагеста», который до той поры был альфой и омегой астрономов. Эразм Рейнгольд[309], который уже в 1542 году приветствовал готовящийся к выходу трактат как открывающий новую эру, вскоре засел за составление новых таблиц небесных движений, которые должны были сменить устаревшие «Альфонсовы таблицы», и они вышли в 1551 году под названием Tabulae Prutenicae – «Прусские таблицы», названные так в честь герцога Альбрехта Прусского, покровителя автора. Общая схема организации у них такая же, как у таблиц в книге Коперника, за исключением того, что интервалы меньше и сделана попытка добиться большей точности (значения указаны в секундах там, где у Коперника минуты), а константы заново определены исходя из приведенных Птолемеем и Коперником данных. Из-за крайней ограниченности недавних наблюдений таблицы оказались не намного лучше тех, на смену которым пришли; тем не менее они представляют собой шаг вперед, и лучших результатов просто невозможно было добиться, пока работы Браге и Кеплера не принесли свои плоды. Рейнгольд не делает никаких заявлений о научных убеждениях и ни словом не намекает на то, считает ли он систему Коперника физически истинной или нет. И все же практическая демонстрация, которой он снабдил совершенство математической части книги «О вращении небесных сфер», несомненно в значительной степени способствовала распространению славы последней. В Англии некий Джон Филд использовал таблицы уже в 1556 году для подготовки эфемерид на 1557 год «juxta Copernici et Reinholdi canones», «по канонам Коперника и Рейнгольда», в предисловии к которым автор говорит, что их составление опиралось на истинные, надежные и достоверные демонстрации. В послании, приложенном к тем же эфемеридам, Джон Ди, известный английский математик и астролог, объявляет о своей приверженности системе Коперника.

Пожалуй, раньше всего в Англии в пользу новой системы высказался автор нескольких книг по арифметике Роберт Рекорд в 1551 году в своей книге «Путь к знаниям», хотя и довольно осторожно, так как считал мир еще не вполне созревшим для подобного учения. В диалоге между Учителем и Учеником Учитель излагает причины, которые были у Птолемея, чтобы утверждать, что Земля «стоит посередине мира», но добавляет, что «Эраклид Понтийский, великий философ, и два великих ученика пифагорейской школы – Филолай и Экфант имели противоположное мнение, однако и Никита Сиракузский и Аристарх Самосский высказывали сильные доводы в пользу этого». Далее Учитель говорит, что вопрос слишком сложен и должен быть отложен до другого времени и затем что «Коперник, великий ученый, многоопытный и чрезвычайно усердный в наблюдении, восстановил мнение Аристарха Самосского и подтвердил, что Земля не только совершает круговращение вокруг своего собственного центра, но даже постоянно находится вне центра на 38 сотен тысяч миль; но так как для понимания этого спора требуются более глубокие знания, чем можно высказать в данном введении, покамест я оставлю его до лучших времен». В то время как Филд, по всей вероятности, всего лишь принял планетарные теории Коперника, Рекорд, судя по всему, был убежден в физической истинности движения Земли или по крайней мере считал его очень правдоподобным. Другим английским математиком, разделявшим это мнение, был Томас Диггес, автор интересной книги Alae seu scalae mathematicae, «Математические крылья или лестницы», в которой речь идет в основном о новой звезде, вспыхнувшей в 1572 году[310]. В предисловии он говорит, что система Птолемея похожа на собранные из разных мест голову и конечности, а значит, его гипотеза не истинна[311], что и заставило Коперника прибегнуть к другой. Он добавляет, что явления остаются теми же самыми, предполагаем ли мы вращение звездной сферы или Земли. В заключительном абзаце он выражает сожаление по поводу того, что Коперник не дожил до нашего времени, ведь тогда мы могли бы приобрести исчерпывающие знания о небесной системе. В 1592 году Диггес опубликовал новое издание Prognostication everlasting, «Вечного предсказания», трактата по метеорологии, написанного его отцом Леонардом Диггесом. В приложении, которое добавил он сам, он упоминает систему Птолемея и замечает, что «в наш век один редкий ум… благодаря долгим изысканиям, тяжким усилиям и необычайной изобретательности произвел новую Теорию или Схему мироздания, показав, что Земля не покоится в центре мира…». Поскольку это приложение к тому же озаглавлено «Совершенное описание небесных сфер в соответствии с древней доктриной пифагорейцев, возрожденное Коперником и подкрепленное геометрическими демонстрациями», не может быть никаких сомнений в том, что Диггес был убежден в движении Земли, а не просто принял новую систему в качестве рабочей гипотезы.

В конце XVI века мы находим еще одного прославленного англичанина, который принимал учение о суточном вращении Земли как не вызывающее сомнений. Это Уильям Гильберт, автор эпохального труда De magnete, «О магните», опубликованного в Лондоне в 1600 году. Он досконально рассматривает «ежедневное магнитное вращение» земного шара, которое считает не просто вероятным, а бесспорным, так как природа всегда выбирает наименьшее, а не наибольшее количество средств, и так как гораздо более разумно допустить, что одно небольшое тело – Земля ежедневно совершает обращение, нежели что вся Вселенная крутится вокруг него. Нет никаких оснований предполагать существование сфер, без которых совершенно нелепо воображать себе звезды, с огромной скоростью несущиеся вокруг Земли в двадцать четыре часа; фактически не может быть никаких сомнений в том, что звезды, как и планеты, расположены на разных расстояниях от нас и что многие из них находятся так далеко, что недоступны глазу. Он относит суточное движение Земли за счет ее же магнитной энергии, однако не вдается в подробности; при этом он указывает, что орбита Луны содержит немногим больше, чем дважды 29? большого круга Земли, а обращение Луны вокруг Солнца составляет немногим более 29? дня, то есть между движениями Луны и Земли существует пропорция два к одному. Хотя Гильберт неоднократно обращается к учению Коперника, он не хочет вдаваться в вопрос орбитального движения, описанного в этой книге[312], но в посмертно опубликованном труде, вышедшем уже после 1651 года, колеблется между системами Браге и Коперника.

Вопреки ожиданиям, в Германии те первые дни доктрина Коперника, по-видимому, не имела многочисленных сторонников. Среди принявших ее был Христиан Вурстейзен, или Урстизий, из Базеля (1544—1588), который, как говорит Галилей, читал о ней лекции в Италии[313]. Он ничего не писал об этом и в длинном комментарии к «Теории» Пурбаха даже не намекает на новую систему, а лишь пару раз упоминает Коперника, хотя в одном случае называет его «человеком поистине божественного гения, который в наш век не без успеха попытался возродить астрономию». Но книга, вероятно, писалась на заказ, и рассмотрение спорного вопроса в ней могло повредить продажам. Михаэль Местлин (1550– 1631) тоже был приверженцем Коперника, и, будучи учителем Кеплера, он, вероятно, первым рассказал своему великому ученику о подробностях новой системы. Местлин надзирал за печатью первого труда Кеплера «Тайна мироздания» и по собственной воле добавил к нему новое – четвертое – издание Narratio prima Ретика. В предисловии к последнему Местлин утверждает, что порядок и величина всех планетных шаров в гипотезе Коперника таковы, что в ней нельзя ничего изменить или переставить, не создав путаницы во всей Вселенной, «quin etiam omnis dubitatio de situ et serie prout exclusa manet». Он даже обдумывал публикацию нового издания трактата Коперника и даже написал к нему предисловие, в котором решительно протестовал против осуждения системы Коперника святой конгрегацией, составившей индекс запрещенных книг, говоря, что никто не опроверг его астрономических или математических доводов и что это старая система Аристарха, которую Коперник надежно подтвердил и доказал помощью неоспоримых аргументов и геометрии[314]. И все-таки Местлин написал учебник во вполне привычном духе XV и XVI веков («Краткое изложение астрономии», Тюбинген, 1588 г.), в котором изложил только старые теории. Однако в старости, при публикации нового издания этой работы, он добавил к первой книге приложение, в конце которого (с. 95) говорит о вращении звездной сферы, что его непостижимая скорость, несомненно, была не последней причиной, а может быть, даже и первой, которая заставила Коперника задуматься о возможности других гипотез, о другом расположении сфер, более соответствующем разуму, природе и наблюдениям.

Еще одним немецким сторонником Коперника был Христоф Ротман из Гессен-Касселя, главный астроном ландграфа Вильгельма IV Гессенского. Он состоял в постоянной переписке с Тихо Браге, и они оба неоднократно обсуждали эту тему в своих письмах, причем Ротман весьма умело отстаивал свою позицию против аргументов Браге, то есть он должен был иметь очень сильную убежденность в истинности учения Коперника. Сам ничего по этому вопросу не опубликовал. Его современник Ориган, или Давид Тост, великий астролог и автор эфемерид, признавал суточное вращение Земли, которое он, судя по всему, связывал с магнитной силой, но в остальном придерживался геогелиоцентрической системы мира.

В Италии еще был жив дух гуманизма, и быстро приближалась эпоха, когда экспериментальной физике суждено было положить начало возрождению науки в этой стране. Джамбатиста Бенедетти (1530—1590) был предшественником Галилея в опровержении ошибок Аристотеля в вопросах движения, центробежной силы и тому подобных; он также предпочитал «теорию Аристарха, божественным образом разъясненную Коперником, против которой бессильны доводы Аристотеля» и дошел даже до того, что предположил, что планеты населены, поскольку центр лунного эпицикла все-таки вряд ли был единственной целью творения. Вращение Земли признавал также Франческо Патрици (1530—1597), философ-вольнодумец, на том основании, что звезды, если они на самом деле движутся, либо должны быть прикреплены к огромной сфере, которую он объявляет невозможной по причине громадной скорости ее вращения, либо свободно перемещаться в пространстве, что для более отдаленных из них было бы равно невозможно. Орбитальное движение он отвергает, и даже геогелиоцентрическая система Браге не находит у него благоволения (он допускает нелепую ошибку, считая Браге приверженцем теории твердых небесных сфер), и он скорее отстает от своего века, так как делает общие замечания о безупречно равномерном движении планет, что совсем не соответствует наблюдаемым явлениям. Патрици был противником аристотелевской физики только потому, что был поклонником Платона, и он едва ли мог внести заметный вклад в подготовку сцены для выхода Галилео Галилея, так как вообще не сумел осознать ценности и необходимости наблюдения и эксперимента.

В то время как Патрици, будучи платоником, смог принять только ту часть новой системы, которую оказалось возможно примирить с платоновской концепцией мироздания, революционный дух Джордано Бруно сделал его яростным приверженцем Коперника. Он особо подчеркивал безграничность Вселенной и бесчисленное множество существующих в ней миров и в своей книге De immenso, «О бесконечности Вселенной», подробнейшим образом опровергает аргументы Аристотеля против бесконечности мира, утверждая, что мир не имеет центра и вращение Земли является истинной причиной видимого движения, якобы производимого перводвигателем. Земля – такое же светило, как Луна и планеты. Он славит гениального Коперника за свободу от предрассудков, хотя и сожалеет, что тот больше был склонен изучать математику, чем природу, и потому не смог освободиться от негодных принципов. Очевидно, что планетные теории Коперника не пришлись по вкусу Бруно, который в своих рассуждениях не ограничился тем, что можно доказать на основе наблюдений и расчетов, но позволил своему разуму свободно парить в космосе. Конечно, некоторые его идеи оказались настоящими пророчествами, например что Земля сплющена у полюсов, что Солнце вращается и что неподвижные звезды – такие же солнца, как наше. Однако его едва ли можно рассматривать в качестве представителя своей эпохи как по философским взглядам, так и по религиозным убеждениям. На столетие раньше он пользовался бы в Риме большим почетом, но в 1600 году для него не нашлось места, и его сожгли как еретика.

Интересно, хотя и бесполезно, порассуждать о том, каковы были бы шансы на мгновенный успех у труда Коперника, если бы он появился на пятьдесят лет раньше. Гуманисты, конечно, отличались большой свободой мысли, и они не имели бы предубеждений против новой концепции мироздания, поскольку она противоречила средневековым понятиям о череде планетных сфер внутри сферы эмпирея, где отведены места для ангельской иерархии. Если бы одного из глав церкви (по крайней мере в Италии) в начале XVI века спросили, не относится идея движущейся в пространстве Земли к откровенно еретическим, он, пожалуй, просто улыбнулся бы невинности вопрошающего и ответил бы словами Помпонацци, что одно и то же может быть правдой в философии и в то же время ложью в богословии. Но времена изменились. Солнце Возрождения закатилось, когда в 1527 году орды коннетабля де Бурбона разграбили и осквернили Рим; Реформация положила конец религиозной и интеллектуальной солидарности народов, и соперничество между Римом и протестантизмом поглотило умственные усилия Европы. В силу этого во второй половине XVI века наука почти не развивалась, и, хотя астрономия и астрология привлекали немало студентов (среди которых оказался и один выдающийся), все же краеугольным камнем и вершиной считалось богословие. А богословие стало означать самое буквальное принятие каждого слова Писания; для протестантов – по необходимости, потому что они отрицали власть пап и соборов, для католиков – из желания более узко определить свои доктрины и доказать, насколько необоснованно восстание против римской церкви. Пришел конец всем разговорам о христианском Возрождении и всякой надежде на примирение веры и разума; возник новый дух, претендовавший на абсолютный контроль для церковной власти. Поэтому ни от одной стороны нельзя было ждать какого-то благоволения к новому учению. Лютер в одной из своих «Застольных бесед» со своей обычной грубостью выказал мнение о «новом астрологе», который якобы доказывает, что Земля движется. «Этот дурак хочет перевернуть всю науку астрономию, но Священное Писание явно говорит, что Иисус Навин велел стоять на месте солнцу, а не земле». Это неудивительно, ведь Лютеру всегда был чужд гуманизм, но более примечательно то, что и высококультурный Меланхтон не раз и не два огульно осуждает Коперника. Еще за два года до выхода книги Коперника Меланхтон написал в письме, что мудрые правители должны обуздывать подобную распущенность ума[315]. А в своем Initia doctrinae physicae, «Введении в физическое учение», опубликованном в 1549 году, он полностью погружается в эту тему в разделе, озаглавленном «Quis est motus mundi?», «Каково движение мира?». Для начала он обращается к свидетельству наших органов чувств. Затем приводит отрывки из Ветхого Завета, в которых о Земле говорится, что она покоится, и о Солнце, что оно движется. В конце концов он пробует силы в «физических аргументах» вот такого рода: «Когда окружность вращается, центр остается неподвижным; но так как Земля является центром мира, следовательно, она неподвижна». Прекрасное доказательство. Ему было бы лучше остановиться на апелляциях к Писанию и на личных нападках, с которыми он выступал в 1541 году.

Таково было отношение к новой системе немецких реформаторов, и очень любопытен среди них голос священника, вопиющего в пустыне, который пытался при помощи Библии доказать, что Земля вертится. И кто бы мог подумать, что это случилось не где-нибудь, а в Испании! Дидак Стуника, или Диего де Суньига[316] опубликовал в 1584 году в Саламанке комментарий на Книгу Иова, в котором рассматривал фрагмент «[Он] сдвигает землю с места ее, и столбы ее дрожат». Он утверждал, что намного легче понять этот отрывок в свете мнения пифагорейцев, которое «в наш век высказывает Коперник». Единственный аргумент, который он приводит в пользу Коперника, заключается в том, что его учение лучше объясняет явление прецессии и то, почему Солнце сейчас на 40 000 стадиев ближе к нам, чем полагали в прошлые времена. Отрывки из Библии, где говорится о движущемся Солнце, на самом деле относятся к движению Земли, которое «фигурой речи приписывают Солнцу даже сам Коперник и те, кто разделяет его учение».

Сторонники буквального толкования не принимали объяснения Суньиги; по сути, тот самый отрывок, который он прокомментировал, всегда приводили как свидетельство того, что Земля имеет отведенное ей особое место, и за все свои труды этот благонамеренный автор получил в награду лишь то, что его сочинение в следующем веке поместили в индекс запрещенных книг. Бессмысленно было бы подробно излагать все доводы против движения Земли, основанные на Священном Писании, которые были в ходу в XVI и XVII веках; они мало чем отличались от тех, к которым прибегали Отцы Церкви за тысячу лет до того в защиту вавилонской системы мироздания. Однако до сих пор церковь еще воздерживалась от принятия каких-либо мер для подавления новой доктрины, видимо, потому, что считала ее лишь академическим предметом для пустопорожних дискуссий, а не темой, которую серьезно стал бы рассматривать какой-либо здравомыслящий человек, поэтому церковь пока еще не испытывала страха перед распространением этой пагубной идеи из-за якобы непреодолимых с точки зрения физики возражений против какого бы то ни было движения Земли. На некоторые из этих возражений в те дни было довольно трудно ответить, а вот другие опирались на совершенно бездоказательные допущения[317]. Такой часто повторяемый аргумент, что, если бы суточное движение Земли увлекало воздух за собой, это вызывало бы ужасные ураганы, мог показаться ничтожным такому человеку, как Тихо Браге[318]; и все же он сохранял популярность в то время и был даже обстоятельно изложен Джорджем Бьюкененом, известным шотландским ученым и государственным деятелем, в его латинской поэме «О сфере»[319].

Но была и еще одна трудность, на которую даже самые решительные приверженцы Коперника не могли дать удовлетворительного ответа. Если Земля вращается, говорили им, стрела, выпущенная из лука вертикально вверх, не сможет упасть прямо вниз и должна упасть на расстоянии многих миль. Ведь если ответить, что воздух тоже движется и уносит стрелу с собой, на это можно возразить, что, даже если предположить, что воздух перемещается (и что его, кстати, перемещает?), он должен двигаться гораздо медленнее, чем Земля, будучи совершенно другим по составу и свойствам, так что стрела все равно отставала бы от Земли, и по этой же причине человек, находящийся в очень высокой башне, всегда ощущал бы сильный ветер. И опять-таки, если человек уронит камень с вершины башни, этот камень никогда не сможет упасть на Землю в месте, расположенном перпендикулярно ниже того, из которого он был сброшен. Ведь если воздух движется вместе с Землей, он не может увлекать с собой тяжелый камень с той же скоростью; и даже если камень двигался бы по кругу от природы, как Земля, он не мог бы лететь так же быстро, как Земля, ведь она находится в своем природном месте, в то время как камень пытается достичь своего природного места в результате падения, как признавал сам Коперник.

На это последнее возражение приверженцы Коперника до Галилея обычно не могли дать верного ответа, поскольку обе стороны были одинаково невежественны в отношении законов движения и обе прибегали к одинаково туманным рассуждениям о том, какое поведение естественно или неестественно для тела, – рассуждениям, которые позволял себе Аристотель почти за две тысячи лет до того. Тихо Браге утверждал, что этот довод о падении камня неопровержим, и весьма любопытно, что даже он, научивший астрономов выводить законы движения планет из наблюдений, и не подумал произвести простой эксперимент, бросив камень сверху мачты быстро движущегося корабля. Он мог бы сделать это десятки раз, путешествуя взад-вперед между своим островом и берегами Зунда; тем не менее он смело утверждает, что пуля, пущенная вертикально вверх с палубы движущегося корабля, не упадет снова на то же место, как полагают некоторые, но чем быстрее корабль движется, тем больше будет расстояние[320]. Хотя Браге любил рассуждать о связи между небесными и земными (то есть химическими) исследованиями, ему не приходило в голову проверить истинность своего утверждения экспериментом.

Поэтому не следует удивляться, что, за исключением немногих уже упомянутых нами людей, в первые полвека после 1543 года никто не признавал учение Коперника истинным, хотя все пользовались «Прусскими таблицами». Некоторые авторы даже прибегали к довольно сильным выражениям по его поводу. Так, Мавролико в небольшой книге De sphaera, «О сфере», говорит, что Коперника, который заставил Землю вращаться, лучше стерпеть и он больше заслуживает кнута, чем опровержения. Но, может быть, он имел в виду только то, что, если Коперник заставил Землю вертеться, как детский волчок, ему следует дать кнут, чтобы его игрушка продолжала вертеться[321]. Каспар Пейцер, профессор Виттенбергского университета и зять Меланхтона (который, возможно, и внушил ему предубеждение против новой системы), говорит в книге об астрономических гипотезах, «приспособленных к наблюдениям Н. Коперника и составленным им таблицам», что он не уделяет внимания гипотезе Коперника, дабы не обидеть и не встревожить ею начинающих; а в другом месте – что нелепости Коперника, столь далекие от истины, просто оскорбительны. Даже Николас Мюллер, профессор Гронингенского университета, который в 1617 году редактировал третье издание работы Коперника, в двух предыдущих публикациях заявлял, что пока еще он ни разу не встречал какой-либо уважительной причины для отказа от прежней системы, которую к тому же поддерживает Писание, и что он, возможно, охотнее последовал бы за Коперником, если бы тот оставил Землю в середине мира и только придал ей суточное движение. Странно, что Мюллер и многие другие были готовы признать вращение Земли, но чувствовали себя обязанными отвергнуть ее орбитальное движение; ведь предполагаемые физические опровержения в равной степени применимы и к первому, и ко второму. Возможно, причиной такого различного отношения было именно то, что старую систему поддерживало Священное Писание. Причина, которую приводят сторонники Коперника для отказа от суточного вращения звезд: что звездной сфере приходилось бы нестись с невообразимо огромной скоростью, все же не очень убедительна. Надо помнить, что в те дни размеры Вселенной представлялись довольно скромными. Предполагаемое расстояние до Солнца, а следовательно, и расстояния между планетами, по тогдашним понятиям, были в двадцать раз меньше, чем на самом деле; и даже самый точный наблюдатель века – Тихо Браге едва ли смог бы обнаружить годовой параллакс в одну минуту у звезды, даже если бы он существовал, то есть даже скорость неподвижной звезды не казалась бы столь огромной. В учебнике англичанина Томаса Лидиата под названием Praelectio astronomica, «Лекция по астрономии», сделано очень разумное замечание, что если Коперник и его сторонники никогда не видели движений быстрее полета птицы, то скорость летящей стрелы или пушечного ядра показалась бы им в равной степени невероятной. Это замечание едва ли не единственное оригинальное во всей книге, совершенно средневековой во всех отношениях, даже в вере в существование воды над твердью, которая якобы движется вместе с ней, потому что вода никогда не бывает в состоянии покоя, если только не находится в вогнутом сосуде[322].

В течение многих лет после того, как труд Коперника увидел свет, астрономия не добилась никакого прогресса; мнения выдвигались против мнений, в то время как планетная теория не сделала практически ни шага вперед со времен Птолемея. Первое предупреждение о том, что астрономию следует развивать совершенно по-другому, пришло со стороны французского математика Пьера де ла Раме, или Петра Рамуса, профессора философии и риторики Королевского коллежа в Париже, который с юности был решительным противником аристотелевской натурфилософии. В 1569 году он опубликовал в Базеле труд Scholarum mathematicarum Libri XXXI, «Математические школы в 31 книге», три первых тома которого содержат историю математики. Рассматривая применение математики в астрономии, во втором томе он говорит, что астрономия есть не что иное, как арифметический расчет небесных движений и геометрическое измерение размеров небесных сфер. Множество гипотез создают препятствия для астрономии, и от них ее может освободить математика. Халдеи и египтяне владели астрономией без гипотез, основанной на наблюдениях; затем Евдокс изобрел гипотезу вращающихся сфер, которую улучшили Аристотель и Каллипп, а пифагорейцы, в противовес им, ввели эпициклы и эксцентры. Недавно Коперник, астроном, не только сопоставимый с древними, но и достойный всяческого восхищения, отверг все устаревшие гипотезы и возродил те замечательные, что демонстрируют астрономию движением не звезд, а Земли. Если бы только Коперник не оперировал гипотезами, было бы гораздо легче создать такую астрономию, которая соответствовала бы истинному положению звезд, а не двигала бы Землю, словно великан; но еще есть надежда, что появится какой-нибудь выдающийся немецкий философ и создаст новую астрономию на основе тщательных наблюдений с помощью логики и математики, отбросив все древние концепции.

Путешествуя по Германии в 1569 году или начале 1570 года, в Аугсбурге Раме познакомился с молодым датчанином Тихо Браге (1546—1601), который уже снискал себе некоторую известность в Германии своими педантичными наблюдениями звезд. В ходе продолжительной беседы Раме изложил Браге (который оставил нам отчет об этом разговоре[323]) свою точку зрения, но молодой человек ответил, что астрономия без гипотез невозможна, потому что, хотя наука должна полагаться на числовые данные и измерения, движения звезд можно представить лишь в виде кругов и других геометрических фигур. Браге, как видно, так и не понял, что Раме возражал против основополагающего допущения всех предыдущих систем – о том, что планеты могут двигаться только по круговым орбитам или по орбитам, состоящим из комбинаций кругов, и против абсолютно произвольного предположения Птолемея о том, что центр деферента находится на полпути между Землей и центром экванта. Раме хотел, чтобы человечество начало с нуля и установило, какая орбита наилучшим образом удовлетворяет наибольшему количеству наблюдаемых местоположений планет; и фактически это и сделал Кеплер тридцать лет спустя. Но Браге уже задолго до этой встречи заметил, что главным недостающим элементом астрономии в то время были продолжительные и систематические наблюдения планет, и он конечно же должен был согласиться с точкой зрения Раме, высказанной в его недавно опубликованной книге, что в основу астрономии необходимо положить наблюдения. Об этом принципе он не забывал в течение всей своей жизни и не ограничивался одними наблюдениями, но до самой смерти выводил из них важные результаты, и этот труд затем блестящим образом продолжил его великий преемник Кеплер. Однако здесь мы все же должны обратить особое внимание на его позицию по отношению к злободневному вопросу и изложить причины, заставившие его выступить против Коперника, человека, чьи научные заслуги он мог оценить лучше, чем кто-либо другой из современников, и о котором он всегда говорил с величайшим почтением.

Трудность согласования движущейся Земли с некоторыми фрагментами Писания для Браге стала реальным аргументом против новой системы[324]. Но было и много других возражений. Во-первых, трудно вообразить себе, как «тяжелая и вялая Земля» летит в пространстве, и необъятность расстояния, которое якобы разделяет орбиту Сатурна и неподвижные звезды, ведь Браге не обнаружил ни следа их годового параллакса[325]. Во-вторых, он полностью разделял тогдашнее убеждение в том, что брошенный с башни камень упадет очень далеко от ее подножия, если Земля вращается или обращается вокруг Солнца[326]. «Тройное движение» Земли, которое предположил Коперник, тоже казалось ему практически немыслимым. Но главное возражение Тихо Браге, которое он, по-видимому, выдвинул первый, состояло в следующем. Пока изобретение телескопа не выявило тот факт, что неподвижные звезды, в отличие от планет, видны всего лишь как светящиеся точки, а не диски, были распространены самые раздутые представления об их видимых диаметрах, о чем мы уже говорили в главе об арабской астрономии. Браге предполагает следующие диаметры: у звезд первой величины – 120?, второй – 90?, третьей – 65?, четвертой – 45?, пятой – 30?, шестой – 20?. Итак, если годовой параллакс звезды третьей величины равен одной минуте, то звезда должна быть величиной с годовую орбиту Земли с Солнцем в центре. Так насколько же велики должны быть самые яркие звезды и насколько невообразимо громадны они были бы, если бы годовой параллакс был еще меньше?

Все эти возражения Браге изложил в разных письмах к Ротману, но тот не счел их убедительными. На аргументы, основанные на буквальном толковании Библии, он весьма разумно ответил вопросом: а надо ли верить и в существование небесных окон, о которых говорится в рассказе о Всемирном потопе? Что же касается того, что Земля слишком велика, чтобы двигаться, то он ссылается на идею Коперника, что сила тяжести есть не что иное, как присущая всем частицам тенденция группироваться в шаровидные тела, и так как Земля в любом случае является свободно подвешенной в эфире, подобно планетам, то почему бы ей и не иметь движения, подобно планетам? Равно его не беспокоит и падающий камень, и он отвечает, что камень, как и башня, участвует в движении Земли как до, так и во время падения камня[327]. И почему же абсурдно предполагать существование огромного пространства между орбитой Сатурна и неподвижными звездами или что звезда третьей величины может быть размером с орбиту Земли? Неужели мы будем ограничивать божественную мудрость и могущество? Что касается тройного движения, то он говорит, что Земля не присоединена к твердому шару, несущему ее по кругу, и не имеет опоры, а ее ось просто сохраняет один и тот же угол относительно оси зодиака. Поэтому нет необходимости предполагать третье движение; достаточно лишь суточного и годового, и он признает, что в данном вопросе Коперник высказался довольно невразумительно.

Весьма похвально, что Тихо Браге опубликовал все эти ответы на свои возражения против системы Коперника; однако он не преминул ослабить их эффект, прибавив примечания, заполнившие пять отпечатанных мелким шрифтом страниц, где он утверждает, что ему удалось настолько убедительно изложить свою точку зрения Ротману во время месячного визита, с которым тот приехал к нему в 1590 году, что этот по характеру очень упрямый человек поколебался и в конце концов объявил себя побежденным. В этом примечании Браге подробно повторяет свои аргументы, но приводить их здесь излишне; что касается падающего камня или дальности выстрелов из пушки, произведенных последовательно на восток и на запад, то он отказывается верить, что телу могут быть присущи два движения одновременно (так как одно будет мешать другому) и что разреженный воздух в состоянии увлекать вместе с собой тяжелый камень в своем предполагаемом круговом движении – чего Ротман, кстати, о воздухе не утверждал.

Но хотя Браге придерживался взгляда, что Земля находится в состоянии покоя, он все же не принимал системы Птолемея. В трех письмах, написанных с 1587 по 1589 год, он утверждает, что был вынужден отказаться от нее, когда из утренних и вечерних наблюдений Марса в противостоянии (в период с ноября 1582 по апрель 1583 года) установил, что эта планета находится ближе к Земле, чем Солнце, в то время как по Птолемею она должна быть дальше, чем Солнце. Итак, Браге не определил заново солнечный параллакс (как он сделал со всеми другими астрономическими постоянными), но согласился с античным значением 3?; нашел ли он затем, что параллакс Марса больше 3?? Нет, так как Кеплер не смог вывести никакого разумного параллакса из наблюдений Браге; но, к своему удивлению, в рукописях Браге он нашел, что какой-то ученик или помощник (по недоразумению, как он предполагает) рассчитал параллакс Марса из планетных элементов Коперника и нашел, что он больше солнечного[328]. То, что Браге допустил ошибку, полагая, что его наблюдения дали больший параллакс Марса, чем солнечный, тем более удивительно, что, как мы видим, в 1584 году он заявил, что те же наблюдения дают параллакс гораздо меньше, чем у Солнца, и это показывает, что система Коперника неверна! Во всяком случае, впоследствии он пришел к противоположному мнению и потому отверг систему Птолемея, а также (как он добавляет в письме к Ротману от 1589 года) он замечает, что кометы в противостоянии не приобретают попятного движения, как планеты, по каковой причине он счел себя обязанным отказаться от системы Коперника, так что ему не осталось ничего иного, кроме как изобрести новую.

В восьмой главе своей книги о комете 1577 года (где параллакс Марса не упоминается) Браге излагает свою собственную систему, о которой говорит, что он пришел к ней «как бы по озарению» за четыре года до написания книги, то есть в 1583 году[329]. Земля является центром Вселенной и центром орбит Луны и Солнца, а также сферы неподвижных звезд, причем последняя вращается вокруг Земли в двадцать четыре часа, унося с собой все планеты. Солнце является центром орбит пяти планет, из них Меркурий и Венера движутся по орбитам, радиусы которых меньше, чем у солнечной орбиты, а орбиты Марса, Юпитера и Сатурна окружают Землю. Чтобы расстояние до Марса в противостоянии могло быть меньше, чем до Солнца, полудиаметр орбиты Марса должен быть немного меньше диаметра орбиты Солнца, так что две орбиты пересекаются друг с другом, но, так как это всего лишь воображаемые линии, а не сплошные сферы, в этом нет ничего нелепого.


Система мира Тихо Браге

Эта система в действительности абсолютно идентична системе Коперника, и все расчеты местоположения планет одинаковы в обеих системах[330]. Так как геогелиоцентрическая система Браге оставляет Землю неподвижной, она может служить ступенькой от Птолемея к Копернику, и можно было бы ожидать, что ее предложит именно Коперник. Он мог задумываться о ней в молодости, но, если это так и было, Коперник не удовольствовался ею, а сразу же приступил к разработке ее логического продолжения – гелиоцентрической системе. Планетные теории Коперника, разумеется, можно было применить к новой системе без изменений, и Тихо Браге, если бы прожил дольше, намеревался использовать собственные наблюдения для подготовки новых элементов орбит в великом труде под заголовком Theatrum astronomicum, «Астрономический театр». В своем Astronomiae instauratae progymnasmata, «Приготовлении к обновленной астрономии», он дает лишь набросок теории Сатурна с целью нахождения наибольшего расстояния Сатурна от Земли, принимая «эпицикл эпицикла» Коперника. Таким образом он приходит к выводу, что наибольшее расстояние от Сатурна до Земли составляет 12 300 полудиаметров Земли, и, так как он возражает против огромного пустого пространства между орбитой Сатурна и неподвижными звездами, он помещает их на расстоянии 14 000, а новую звезду 1572 года – по крайней мере на расстоянии 13 000 полудиаметров. Эта новая звезда, которая во многих отношениях определила направление исследований Тихо Браге, заставила его размышлять о природе небесных тел. Он считал, что звезда образована из «небесной материи», не отличающейся от той, из которой состоят другие звезды, за исключением того, что она не имела того совершенства или твердого состава, как у постоянных звезд, что и стало причиной ее быстрого растворения. Образующее звезду вещество взято из Млечного Пути, близко от края которого она располагалась. Действительно, до изобретения телескопа было вполне естественно предположить, что Млечный Путь имеет характер туманности, и потому такая идея не компрометирует Браге. Он считал, что звезды состоят не из того же вещества, что и Земля, а, скорее, находятся в том же отношении с ней, как душа с телом. В отличие от Ротмана Браге не думал, что небесное пространство заполнено разреженным воздухом.

Дискуссия о движении планет 1577 года дала Браге возможность обнародовать свою систему. В течение всего Средневековья господствующее аристотелевское понятие об атмосферном происхождении и природе комет мешало уделить этим небесным телам должное внимание, и Региомонтан первым попытался определить расстояние до комет. Из-за отсутствия хороших инструментов он потерпел неудачу, так как лишь установил, что у кометы 1472 года параллакс не мог быть больше 6°. Хотя с того времени начались регулярные наблюдения за кометами, Тихо Браге первым убедительно доказал, что кометы имеют очень небольшие параллаксы и, следовательно, находятся гораздо дальше, чем Луна, орбита которой до той поры считалась пределом элементарного мира[331]. Комета 1577 года также оказалась первой, у которой попытались вычислить орбиту; в результате своих расчетов Браге нашел, что комета движется вокруг Солнца по круговой орбите, выходящей за пределы Венеры, причем с попятным движением и наибольшей элонгацией от Солнца, равной 60°. Он не смог найти равномерное движение на этой орбите, чтобы отобразить наблюдаемые положения кометы, и был вынужден допустить нерегулярное движение, и, чтобы объяснить его, он замечает, что в данном случае можно ввести эпицикл, но, так как неравенство составляет лишь 5?, он не считает нужным заходить так далеко в уточнении теории такого транзитного тела, как комета; кроме того, есть вероятность, что кометы, которые существуют лишь короткое время, движутся не с такой же регулярностью, как планеты. В качестве альтернативного объяснения он предполагает, что форма орбиты не может быть «в точности круговой, но должна быть несколько продолговатой, подобной фигуре, которую обычно называют овалом». Это определенно первый раз, когда астроном высказывает гипотезу, что небесное тело может двигаться по орбите отличной от окружности, хотя четко и не говорит, что кривая получается в результате нескольких круговых движений. Местлин тоже вычислил орбиту этой кометы и, как и Браге[332], обнаружил, что она вращается вокруг Солнца, выходя за пределы орбиты Венеры, но он объясняет неравномерность ее движения, вводя небольшой круг либрации, по диаметру которого комета колеблется из стороны в сторону. Браге не одобряет эту идею, потому что орбиты не являются реально существующими объектами; но годы спустя, разрабатывая свою теорию Луны, он не смог обойтись без этого и подобных приемов.

Второй том книги De mundi oetherei recentioribus phoenomenis, «О недавних явлениях в небесном мире», вышел из печати в 1588 году, и, хотя серийная публикация состоялась уже после 1603 году, несколько экземпляров немедленно разошлись между друзьями и корреспондентами Браге. Немало этих экземпляров дошло до наших дней с оригинальным титульным листом и колофоном 1588 года. Благодаря этому мир сразу же узнал о геогелиоцентрической системе мира, и некий шотландец по имени Дункан Лиддел уже в 1589 или 1590 году читал по ней лекции в Ростоке, заявляя, что нашел ее сам независимым путем. Однако тут же объявился более опасный конкурент в лице Николауса Реймерса, прозванного Урсус, урожденного Гольштейна. Этот человек служил у датского дворянина, с которым в 1584 году отправился в Вен, и менее чем через два года он оказался в Касселе, где заявил, что открыл точно такую же систему, как у Браге, за исключением того, что она допускала вращение Земли. Ландграфу Гессенскому, большому любителю астрономии, так понравилась эта система, что он велел сделать ее модель своему мастеру-механику – знаменитому математику Бюрги. Браге услышал об этом, только когда его собственная книга добралась до Касселя, но очень скоро в свет вышла небольшая книжка, в которой Реймерс излагал новую систему. Она называлась Nicolai Raymari Ursi Dithmarsi Fudamentum Astronomicum, «Основы астрономии Николая Реймерского Урсуса Дитмарского», и была отпечатана в Страсбурге в 1588 году (ин-кварто с двумя полностраничными иллюстрациями). Большая часть книги посвящена тригонометрии, но одна глава «О наблюдении за движениями планет и посему о нашей новой гипотезе» описывает новую систему, ни словом не упоминая Тихо Браге. Браге решил, что Реймерс украл идею у него, но, когда это обвинение увидело свет в опубликованной переписке с Ротманом, Реймерс ответил весьма оскорбительной книгой De astronomicis hypotensibus, «Об астрономических гипотезах» (Прага, 1597), и их перебранка продолжалась вплоть до смерти Реймерса в 1600 году.

Однако нет малейших доказательств этого якобы плагиата. Идея геогелиоцентрической системы была настолько очевидным следствием из коперниковской системы, что она практически обязана была независимо прийти в голову разным людям; и Реймерс, который определенно был способным математиком, вполне мог придумать ее сам. Он не мог разделять обычные возражения против движения Земли, ведь он признавал ее вращение; более того, трудно понять, почему кто-либо, признавая вращение Земли, стал бы отрицать ее орбитальное движение, если только не из религиозных соображений. Из схемы в книге Реймерса следует, что он не видел необходимости допускать (как это делали Коперник и Браге), что расстояние до Марса в противостоянии меньше, чем расстояние до Солнца, так как у него две орбиты не пересекаются друг с другом.

В отличие от Коперника Браге имел в своем распоряжении большую массу наблюдений за Солнцем, Луной и планетами в их путешествиях по небу, которые наблюдались в течение многих лет по хорошо продуманному плану, а не эпизодически в противостояниях или других интересных точках орбит. Таким образом в отношении движения Луны ему удалось сделать первый важный шаг вперед со времен Птолемея, так что к моменту его смерти были известны уже все значительные лунные возмущения, за одним исключением – векового ускорения среднего движения, которое можно обнаружить только путем сравнения наблюдений, сделанных в течение столетий. Движение по долготе он представил иным образом, нежели Коперник, и оно лучше согласовалось с наблюдаемыми положениями светил. Он поместил центр деферента (радиус =1) на малом круге с радиусом 0,021 74, на окружности которого помещена Земля, так что центр деферента приходится на Землю в сизигиях и наиболее удален от нее в квадратурах. Есть два эпицикла с радиусами 0,058 и 0,029, в первом случае период соответствует аномалистическому месяцу, а во втором Луна движется в два раза быстрее и в противоположном направлении, таким образом в апогее Луна на 0,29 выходит за пределы деферента, в перигее – заходит на 0,087. Эффект двух эпициклов дает максимум первого неравенства 4°59?30?, в то время как окружность, проходящая через Землю, дает второй = 1°14?45?, что ближе к истине, чем значение у Птолемея. Третье неравенство, или вариацию, Браге обнаружил еще до отъезда из Дании и объявил о нем в 1598 году, но не попытался учесть его добавлением еще одного эпицикла. Он всего лишь позволил центру первого эпицикла колебаться (либрировать) взад-вперед на деференте на 40,5? в обе стороны от среднего положения, причем второй движется на деференте со средним движением Луны в аномалии, а центр эпицикла находится в среднем положении в сизигиях и квадратурах и наиболее удален в октантах, при этом период полной либрации равен половине синодического периода обращения. В то же время наблюдения Тихо Браге показали существование другого неравенства по долготе, четвертого, период которого равен солнечному году, так что наблюдаемое положение находится за вычисленным, когда Солнце движется от перигея к апогею, и перед ним в остальные шесть месяцев. Браге заметил это неравенство не позднее своего приезда в Виттенберг (с декабря 1598 года по начало мая 1599), но его трудно было ввести в и без того запутанную теорию. Поскольку период этого явления был равен году, Браге (или, вернее, его ученик Лонгомонтан) в конце концов сумел учесть его, исправив уравнение времени, или скорее, использовав значение, отличающееся от обычного на 8 мин 13 с, умноженное на синус солнечной аномалии, хотя это оставляет неучтенными 5? или 6? неравенства.

Открытия Тихо Браге в отношении движения Луны по широте оказались не менее важными, чем в отношении неравенств по долготе. Рассматривая свои наблюдения кометы 1577 года, он впервые заметил, что величина наклона лунной орбиты к эклиптике, принятая со времен Гиппарха (5°), слишком мала, и изучение всех его наблюдений наконец показало ему, что наклон колеблется между 4°58?30? и 5°17?30?, в то время как обратное движение узлов, как оказалось, неравномерно, так что истинные места узлов иногда отставали или обгоняли средние на 1°46?. Это неравенство узлов не было обнаружено в Античности, поскольку оно исчезает в момент затмения, когда Луна находится и на узле и в сизигии. Браге объясняет это и изменение наклона той гипотезой, что истинный полюс лунной орбиты описывает окружность с радиусом 9?30? вокруг среднего полюса, так что наклон достигает минимума в сизигии и максимума в квадратуре.

Многочисленным наблюдениям планет, сделанным Тихо Браге, в руках Кеплера суждено было стать завершающим штрихом к труду Коперника, раскрыв истинную природу планетных орбит. Но он не довольствовался простым накоплением материала и уже в 1590 году (или раньше) начал делать некоторые выводы из сравнения его результатов с положениями планет в таблицах. В том же году Джованни Антонио Маджини из Болоньи, довольно известный астроном своего века, в письме к Браге выразил подозрение, что эксцентриситет Марса периодически меняется. В своем ответе Браге заявил, что нашел такую проблему не только у Марса, но в меньшей степени и в теориях других планет и что хотел бы понаблюдать за противостояниями Марса по всему зодиаку, чтобы полностью исследовать это явление. В письме от 1591 года ландграфу Гессенскому Браге снова говорит об этом как о «еще одном неравенстве, вытекающем из солнечного эксцентриситета», а в письме Кеплеру от 1 апреля 1598 года идет еще дальше, говоря, что не только отношение полудиаметров планетных эпициклов не так просто, как думал Коперник, но и годовая орбита Земли (по Копернику) или эпицикл Марса (по Птолемею), видимо, варьируются в размере. Это был первый шаг на пути к открытию эллиптической орбиты, и Кеплер верно интерпретировал его как доказательство того, что эксцентриситет орбиты Солнца (который Браге нашел равным 0,035 84) вдвое больше, чем до сих пор предполагалось, так что движение не просто равномерно относительно центра орбиты, но и относительно punctum aequans, точки экванта, как в птолемеевской теории других планет[333]. Наблюдения одного Солнца никогда бы не позволили выявить недостаточность простого эксцентрического круга. В последний год своей жизни, по завершении лунной теории, Браге приступил к исследованию движений планет, в чем принимал участие Кеплер, но в октябре 1601 года смерть Браге позволила Кеплеру свободно продолжить работу по собственному усмотрению.

Хотя Браге отверг движение Земли, он с математической точки зрения принял систему Коперника и, доказав, что кометы являются небесными телами, окончательно положил конец идее твердых сфер, благодаря чему значительно увеличил шансы новой системы на успех. В своих трудах Кеплер неоднократно ставит Браге в заслугу то, что он разделался со сферами. Другая античная ошибка, которую практически устранил Браге, заключалась в убежденности в неравномерном движении равноденствий, которое, как он показал, вызвано исключительно ошибками наблюдения[334]. Хотя Кеплер был скорее склонен признавать незначительную неравномерность величины годовой прецессии, трепет равноденствий с его громоздким механизмом отныне, можно сказать, исчез из истории астрономии.

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 3.412. Запросов К БД/Cache: 2 / 0
Вверх Вниз