Думать или верить? Ода человеческой ослиности

Гуртовцев Аркадий Лазаревич

Эти замечательные догадки Кузанского, впитавшие в себя, несомненно, и мысли античных натурфилософов о движении во Вселенной, намного опередили свое время, превзошли даже космологию будущего творца гелиоцентрического учения Николая Коперника, получили дальнейшее развитие в космологии Джордано Бруно, в опытном естествознании и астрономии нового времени, связанного с работами Галилея, Кеплера, Ньютона и других ученых.

Николай Коперник

Вершиной и символом эпохи Возрождения в Европе 16-го века в области философии и естествознания стало создание польским математиком и астрономом Николаем Коперником кинематической гелиоцентрической системы мира, правильно отражающей реальное устройство нашей Солнечной системы. Николай Коперник родился 19 февраля 1473 года в г. Торунь (северная часть Польши, тогдашняя Королевская Пруссия), в семье богатого краковского купца Николая Коперника-старшего, который переселился сюда в 1455 г. Николай стал четвертым и самым младшим ребенком в семье. С 10-летнего возраста, после смерти отца, его стал опекать дядя по матери Лукаш Ватценроде (Ваченроде), доктор канонического права и будущий, с 1489 г., епископ Вармийской епархии – церковного прусского княжества, который на протяжении всей жизни, вплоть до своей кончины в 1512 г., принимал деятельное участие в судьбе племянника, поддерживая его материально и духовно в учебе и церковно-политической карьере.

Коперник получил прекрасное образование в области астрономии, математики, медицины, философии, теологии и канонического права в университетах Кракова, Болоньи, Падуи и Феррары, где ему была присвоена степень доктора канонического

права. В 24 года он был, при поддержке своего дяди, назначен каноником в Вармийский капитул (16 каноников капитула управляли совместно с епископом всеми делами княжества; должность каноника давала Копернику видное общественное положение, материальную обеспеченность и известный досуг для научных занятий), а после завершения в 1504 г. учебы в Италии вернулся на родину, стал секретарем и личным врачом своего дяди-епископа и жил в его резиденции в Лидзбарке, на севере Вармии. После смерти дяди Коперник переехал в г. Фромборк (северо-восток королевства), где занял должность каноника местного кафедрального собора, что обеспечило ему условия для нормального существования и занятиями астрономией в свободное от основной работы время. Здесь он прожил свыше 30 лет, и здесь же 24 мая 1543 года завершил свой жизненный путь. Его главный труд“Об обращениях небесных сфер“, в котором возрождалась, развивалась и математически обосновывалась древняя и забытая в средневековье идея гелиоцентризма, был опубликован в год кончины ученого: первый печатный экземпляр своей книги 70-летний Коперник получил на смертном одре, будучи до этого уже пять месяцев парализованным после инсульта [4,5,8,12,13,19].

Коперник стал, образно говоря, тем человеком, который „остановил Солнце и заставил вращаться Землю“. В отличие от системы Птолемея, которая, помещая неподвижную Землю и человека в центр мироздания, удобно вписывалась в религиозное сознание средневекового общества, система Коперника низвела Землю (и человека вместе с нею) с центра Вселенной до положения всего лишь одной из шести планет – третьей планеты, вращающейся вокруг собственной оси, подобно волчку, и обращающейся вокруг нового центра мироздания – неподвижного Солнца. У Коперника, как и у Птолемея, Вселенная все так же обрамлена восьмой сферой неподвижных звезд, т.е. ограничена, хотя и стала значительно большей по размерам, чем считалось ранее (из движения Земли вокруг Солнца следовало, что для того, чтобы не изменялось видимое положение звезд на восьмой сфере, они должны быть на очень удаленном расстоянии от Земли). С математической точки зрения переход от геоцентрической системы мира к гелиоцентрической не представлял особых трудностей для такого искусного математика, как Коперник. Этот переход заключался в переносе центра отсчета с Земли на Солнце, замене геоцентрической орбиты Солнца точно такой же гелиоцентрической орбитой Земли и упрощении системы кругов (деферентов, эпициклов, эксцентров), по которым планеты прежде двигались вокруг Земли, а теперь – вокруг Солнца.

Неизмеримо труднее Копернику было противопоставить свою новую систему устоявшейся за тысячелетия идее геоцентризма, защищенной авторитетами Аристотеля, Птолемея и их многочисленных последователей, а также освященной властью христианской церкви. Для этого требовались великие усилия человеческого духа – смелость, мужество и убежденность в своей правоте. Коперник понимал, что своим учением бросает вызов всему средневековому обществу, ломает религиозные догмы, древние научные и философские стереотипы и заблуждения, и это может грозить ему суровыми последствиями. Поэтому свое сочинение он сопровождал защитными оговорками религиозного характера и откладывал его издание до последнего момента. Он не ошибся в своих предчувствиях ожидаемой реакции общества. Так, например, основатель протестантства и современник Коперника Лютер говорил о нем: „Люди слушают выскочку-астролога, который тщится показать, что вращается Земля, а не небеса или небесный свод, Солнце и Луна. Всякий, кто желает казаться умнее, должен выдумать какую-то новую систему, которая, конечно, из всех систем является самой лучшей. Этот глупец хочет перевернуть всю астрономию, но Священное Писание говорит нам, что Иисус Навин приказал остановиться Солнцу, а не Земле [Иис.Н.10: „стой, Солнце…и остановилось Солнце, и Луна стояла, доколе народ мстил врагам своим“ -Г.А.Л..]“. Ему вторил, также ссылаясь на Библию – „вселенная тверда, не подвигнется [Пс.92]“, другой протестант – Кальвин: „Кто осмелится поставить авторитет Коперника выше авторитета Святого Духа?“. Даже такой выдающийся английский философ- материалист, как Фрэнсис Бэкон, живший позже Коперника, полагал, что „…[многие] понятия обнаруживают в Копернике человека, который не задумывается внести в природу все возможные вымыслы, заботясь только о том, чтобы его вычисления вышли верно“. Немецкий астроном Иоганн Кеплер, защищая в начале 17 в. учение Коперника, отмечал, что“по отношению к труду Коперника основная несправедливость исходит от людей, не сведущих в астрономии…таким людям следует возражать не логическими доводами, а смехом“ [1].

Первые предпосылки создания новой астрономии Коперник сформулировал еще до 1510 г., в Лидзбарке, в своем „Наброске установленных Николаем Коперником принципов астрономии“ („Очерке нового механизма мира“), предназначенном для обсуждения с друзьями и учеными разных стран, с которыми он состоял в обширной научной переписке. Что же заставило Коперника усомниться в правильности общепринятого механизма мира, установленного древними астрономами, и предложить взамен новые принципы его построения? Прежде всего его сомнения вызывала сложность и громоздкость самого механизма, изобилие в нем небесных кругов (сфер), предназначенных для приведения наблюдаемого неравномерного движения небесных светил к равномерному круговому движению, но не справлявшихся до конца с такой задачей. Эту чрезвычайную сложность, искусственность системы Птолемея отмечал еще задолго до Коперника король Кастилии и Лиона Альфонс X Мудрый (1221-1284), покровитель науки и культуры, собравший в Толедо 50 христианских, еврейских и арабских астрономов для составления новых, более точных по сравнению с птолемеевыми, планетных таблиц – Альфонсовых таблиц – последних в геоцентрической системе таблиц, созданных в 1252 г. и считавшихся лучшими вплоть до появления в 1551 г. Прусских таблиц, основанных на системе Коперника, а в 1627 г. – Рудольфовых таблиц Кеплера. В Альфонсовых таблицах была, в частности, уточнена длительность тропического года, отмечена трудность представления движения Меркурия посредством деферента с эпициклом (у Меркурия самая вытянутая орбита среди всех планет) и впервые предложен для этой цели овал (его частным видом является эллипс). Политические и религиозные враги Альфонса приписывали ему фразу: “Если бы господь спросил меня при творении, я посоветовал ему устроить Вселенную проще“ [10].

Коперник так пишет в „Наброске“ о своих сомнениях [19,20]: „я стал часто задумываться над вопросами, нельзя ли обдумать более разумную систему кругов, с помощью которой всякую кажущуюся неправильность движения можно было бы объяснить, употребляя уже только одни равномерные движения вокруг их центров, чего требует главный принцип абсолютного [истинного] движения…я убедился в конце концов, что эту задачу можно разрешить при помощи значительно меньшего и более соответствующего аппарата, чем тот, который был когда-то придуман с этой целью, если только можно будет принять некоторые положения (называемые аксиомами)“. И далее он перечисляет эти аксиомы (от греч. axioma – исходное положение, принимаемое без доказательств): „1.Нет общего центра для всех кругов, т.е. небесных сфер. 2.

Центр Земли не есть центр мира, а лишь центр тяжести и центр пути Луны. 3. Все пути планет окружают со всех сторон Солнце [планеты обращаются вокруг Солнца], близ которого находится центр мира [Солнце находится не в самом центре, а рядом с ним, в эксцентре]. 4. Отношение расстояния Солнца от Земли к удаленности небосвода меньше, чем отношение радиуса Земли к расстоянию от Солнца, так что отношение это в бездне небес оказывается ничтожным [в докоперниковую эпоху расстояние от Земли до сферы неподвижных звезд полагали равным примерно 20-кратному расстоянию до Солнца, но Коперник, подобно Аристарху Самосскому, намного дальше раздвигает горизонты ограниченной сферической Вселенной; позже, в своем главном труде он писал [21]: „небо по сравнению с Землей необъятно…оно являет видимость величины бесконечной, а Земля, по оценке нашими чувствами, относится к небу, как точка к телу или конечное по величине к бесконечному…но докуда простирается эта необъятность, о том не ведаем“- Г.А.Л.]. 5. Все, что мы видим движущимся на небосводе, объясняется вовсе не его собственным движением, а движением самой Земли. Это она, вместе с ближайшими ее элементами [под элементами Коперник подразумевает окружающие Землю стихии – воду и воздух, которые, как и Земля, участвуют в ее вращении, не вызывая тем самым каких-либо катастроф, о которых веками твердили противники движения Земли] совершает в течение суток вращательное движение [оборот] вокруг своих неизменных полюсов [оси] и по отношению к прочно неподвижному небу. 6. Любое кажущееся движение Солнца не происходит от его собственного движения; это иллюзия [видимость], вызванная движением Земли и ее орбиты, по которой мы обращаемся вокруг Солнца, как любая другая планета, что означает, что Земля совершает одновременно несколько движений. 7. Наблюдаемое у планет попятное движение и движение поступательное [прямое] не являются их собственным движением; это тоже иллюзия [видимость], вызванная подвижностью самой Земли. Таким образом, уже самого ее движения достаточно, чтобы объяснить столько мнимых различий на небе“.

Затем Коперник поясняет план своей работы: „Так вот, предположив это [аксиомы], я постараюсь вскоре показать, как удается закономерно спасти принцип равномерности движений. Мне кажется, что в этой небольшой работе надо, ради краткости, пропустить математические доказательства, предназначенные для более обширного трактата по этому вопросу. Однако мы приведем здесь при объяснении самих кругов размеры радиусов орбит, что человеку, знающему математические науки, позволит легко убедиться, как прекрасно такая система кругов количественно сходится с наблюдениями на небе. Если же кто-нибудь обвинит нас, что подобно пифагорейцам мы слишком опрометчиво утверждаем подвижность Земли, пусть учтет и этот серьезный аргумент, почерпнутый из рассмотрения системы орбит на небе. Основные мотивы, при помощи которых физиологи [физики, натурфилософы] пытаются доказать неподвижность Земли, основываются главным образом на наблюдаемых явлениях, но все это должно уже в самом начале рухнуть, поскольку мы сами в такой же степени поддаемся иллюзии [видимости, фикции, самообману]". На пересмотр птолемеевой системы мира Коперника направляла не только вполне понятная задача упрощения всей системы и, вообще говоря, ложная идея доказательства абсолютного, равномерного, кругового движения небесных тел, но также неудовлетворительное объяснение старой теорией ряда астрономических явлений и проблем или их ошибочное решение (среди них – проблемы объяснения физического смысла прецессии, остановок и попятного движения планет, перемены их расстояний и яркости, ошибки решения Птолемеем задачи движения Луны и др.). Коперника подтолкнули к пересмотру принципов построения системы мира и утверждения древнегреческих натурфилософов о возможном движении Земли (Коперник освоил древнегреческий язык и смог читать труды античных авторов в подлиннике), которые шли вразрез с общепринятым мировоззрением.

Изложив предпосылки, Коперник затем дает описание Солнечной системы и классификацию планет в зависимости от их расстояния от Солнца, полагая, что „одна планета превосходит другую быстротой своего обращения, соответственно тому, каковы описываемые ею орбиты“. Он приводит подробный, но без математического обоснования, анализ движения отдельных небесных тел, исходя из тройного движения Земли, ее суточного вращения вокруг своей оси, годичного обращения вокруг Солнца и прецессионного движения земной оси. Прецессия, как астрономическое явление „предварения равноденствия“, т.е. очень медленного смещения точки весеннего равноденствия по эклиптике навстречу движению Солнца, была открыта еще Гиппархом во 2 в. до н.э. и объяснялась в геоцентрической астрономии влиянием неких дополнительных, внешних, надзвездных сфер. Коперник, „заставив Землю вращаться“, указал на подлинный механизм прецессии – вековые изменения положения земной оси в пространстве, вызывающие вращение плоскости эклиптики относительно плоскости небесного экватора, а Ньютон, через 120 лет после него, дал физическое объяснение этому явлению при помощи законов динамики и всемирного тяготения, учитывавших влияние на вращение Земли притяжения Солнца, Луны и других планет.

Для представления обращения Земли вокруг Солнца Коперник использовал предложенный еще Гиппархом круг с эксцентром, в который он поместил не Землю, как Гиппарх или Птолемей, а Солнце. Такой способ давал неплохое теоретическое приближение к фактическому движению Земли и других планет, по крайней мере, до той поры, пока через 70 лет после Коперника Кеплер окончательно не отверг доктрину равномерного кругового движения в астрономии, открыв более истинный вид орбиты планет – эллипс. В теории же Коперника равномерное круговое движение сохранилось как пережиток традиционной античной астрономии. От картины Вселенной Аристотеля- Птолемея в „Набросках“ осталась, помимо круговых движений и сопутствующих им деферентам, эпициклам и эксцентрам, внешняя сфера постоянных звезд, всеобъемлющая, но абсолютно неподвижная. Ее неподвижность, постулированная Коперником, позволила позднее ученым рассматривать эту сферу как абсолютную систему отсчета, задающую основные небесные координаты, а, установив позже огромные размеры самой сферы, полностью отказаться от нее, от теории сфер и открыть реальную пространственную структуру звездного мира (догадки о такой структуре были высказаны еще в античности атомистами, а в эпоху Возрождения – Н. Кузанским). В „Набросках“ теория Коперника, в отличие от догадок его предшественников, представлена как единая система с доказательствами (развитыми позже в его главном сочинении), которые выявили в наблюдаемом с Земли явлении движения небесных тел его глубоко скрытую сущность и открыли новую структуру Солнечной системы, а также новые пропорции Вселенной.

Сам Коперник из-за недостатка времени мало занимался астрономическими наблюдениями (первое свое наблюдение, связанное с покрытием Луной звезды Альдебаран в созвездии Тельца, он провел в Болонье в марте 1497 г., а последнее свое студенческое наблюдение там же – в 1500 г.; известны его наблюдения положения Солнца в 1515-1516 гг., а также наблюдения планет в момент их противостояния в 1523 г., позволившие опровергнуть вывод древних о неизменности пространственного положения орбит планет), но широко использовал результаты наблюдений своих предшественников – Птолемея и других астрономов древности. Именно на их базе Коперник и возвел здание своей теории. Его собственные астрономические наблюдения не отличались особой точностью, не внесли ничего нового в методику наблюдений (он использовал копии классических измерительных инструментов, сделанные им собственноручно), но носили целевой характер и уточняли некоторые данные, важные для обоснования гелиоцентрической системы. Рукопись его главного труда „Об обращениях“ была готова к 1530 г. (самое позднее наблюдение, зафиксированное в книге, относится к марту 1529 г.). Но Коперник не собирался публиковать свой труд из опасения, по его словам, насмешек тех, „чей ум неразвит и кто путается среди настоящих ученых, словно трутни среди пчел“. Но, тем не менее, сведения о его работе разошлись среди европейских ученых, а в 1533 г. его теория о движении Земли обсуждалась даже при папском дворе как любопытная гипотеза, возможно, полезная для уточнения календаря. Вскоре виттенбергский (Виттенберг – город в Восточной Г ермании, центр Реформации) протестантский