Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее
Шрифт:
1. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
2. Радиус-вектор, направленный от Солнца к планете за равные промежутки времени, обметает равные площади.
Самое продуктивное пражское десятилетие жизни Кеплера завершилось с отречением Рудольфа II. Видимо, с братом Рудольфа Матвеем, занявшим императорский трон, придворный астроном не поладил, и в 1611 году, похоронив в течение этого года жену и сына, он вынужден был уехать в Линц [51] .
51
Кеплер был одним из типичных гениев с трудным характером и редкостной для ученых такого ранга материальной неустроенностью. После его смерти осталось 27 напечатанных книг, 22 тома рукописей, личному же имуществу не позавидовал бы и нищий —
Следующему периоду жизни не суждено было стать спокойным — более пяти лет Кеплер занимался защитой своей матери, которой грозил костер по обвинению в колдовстве.
Тем не менее, в 1619 году он выпускает «Гармонию мира», излагая свою теорию движения планет и третий закон этого движения (квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца пропорциональны кубам длин больших полуосей эллиптических орбит этих планет).
Сразу после открытия первых своих законов Кеплер приступает к созданию всеобъемлющих таблиц, предсказывающих положения планет. Эта работа заняла более 20 лет, и знаменитые «Рудольфианские таблицы», опубликованные им в 1627 году, вплоть до 19 века считались наиболее полным и точным сводом наблюдательной астрономии.
Гонения на протестантов снова заставляют Кеплера скитаться. В поисках пристанища и бесполезных попытках получить многолетнюю задолженность по императорскому жалованию (между прочим, огромную по тем временам сумму более 12,5 тысячи гульденов) Кеплер заболевает и умирает в Регенсбурге, не дожив ровно 2 месяца до своего 60-летия. Я намеренно несколько подробней остановился на деталях биографии Иоганна Кеплера. Обстоятельства его жизни известны большинству далеко не так хорошо, как, скажем, яркие эпизоды биографий Бруно или Галилея. Между тем судьба Кеплера не менее трагична и возвышенна.
Как-то сама собой сложилась традиция относить его к последнему этапу развития познания средневеково-ренессанского периода и начинать рассказ о науке Нового Времени с Галилея. Здесь есть свое рациональное зерно, но есть и доля несправедливости.
Верно, что Кеплер (в отличие от Галилея) верил в астрологию и даже считался одним из лучших астрологов своего времени — ему необычайно везло на выполнение гороскопов. Однако его отношение к астрологии весьма прагматично. «Астрология — дочь астрономии, хоть и незаконная, — писал он, — и разве не естественно, чтобы дочь кормила свою мать, которая иначе могла бы умереть с голоду». Верно и то, что Кеплер пытался внести немало мистики в объяснение коперниковской модели и даже восстановить звездную сферу. Однако последняя идея основывалась на добросовестном астрономическом заблуждении совершенно неверной оценке видимого углового размера звезд в несколько угловых минут. Потому-то Кеплер и решил, что звезды отстоят друг от друга примерно так же, как Земля от Солнца. Все это не дает основания считать Кеплера просто последним великим магом преднаучной эпохи. Астрономические труды Кеплера, его законы движения позволили коперниковской модели восторжествовать, и по справедливости следовало бы говорить о системе Коперника — Кеплера, именно их совокупная модель по-настоящему отрывается от античной традиции. Но наряду с этим Кеплер сумел стать предтечей многих направлений науки будущего.
Его оптические трактаты содержали вполне правильное объяснение действия подзорных труб и в немалой степени предопределили развитие геометрической оптики. Кеплера можно отнести и к числу величайших математиков своего времени. Он внес крупный вклад в теорию и практику логарифмических вычислений, в технику работы с коническими сечениями. Но главное в области математики — его методы вычисления объемов фигур вращения, здесь он предвосхитил ряд положений дифференциального и интегрального исчислений, стал непосредственным предшественником Ньютона и Лейбница. Видимо, Кеплеру же принадлежат основные идеи в создании первого механического компьютера (машины Шикарда), сконструированного за несколько десятилетий до знаменитой машины Паскаля.
И, наконец, именно Кеплер первым подошел к идее динамического объяснения Вселенной, предположив, что взаимосвязь планет и Солнца обусловлена силой тяготения.
«Гравитацию, — писал он, — определяю как силу, подобную магнетизму взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем оба тела ближе одно к другому» [52] .
И с этой точки зрения он качественно верно объяснял природу приливов.
По всем этим причинам Иоганна Кеплера с неменьшим основанием, чем Галилея, можно считать основоположником науки Нового Времени. Его законы движения планет — первый в области небесной механики пример достаточно четкого вывода эмпирических закономерностей из экспериментальных данных.
52
Кеплер, видимо, считал, что сила тяготения прямо пропорциональна массам, но обратно пропорциональна расстоянию между телами. Интересно, что именно он ввел в физику понятие инерция как меры сопротивляемости движению, но, скорее всего, он не совсем четко отождествлял ее с массой.
Астрология и все такое…
Мы как-то вскользь касались астрологии — в буквальном переводе «науки о звездах», а вообще же некоего древнего и таинственного учения о влиянии небесных явлений на земные дела.
Сколь-нибудь подробно рассказывать об астрологических системах здесь не место — потребовалась бы отдельная толстая книга. Однако роль астрологии и ее взаимодействия с мировоззрением, бесспорно, заслуживают внимания.
Большинство современных книг, касающихся истории астрономии, вообще избегают этой темы или затрагивают ее с определенной стыдливостью как нелепую аномалию мышления, случайное увлечение некоторых великих астрономов и философов. Между тем нет ни аномалии, ни случайности. Чтобы почувствовать роль астрологии, следует обратить внимание вот на какие обстоятельства. Астрология, хотя и не в столь наукообразном виде, какой был ей придан в средние века и позднее, зародилась вместе с первыми политеистическими концепциями, связанными с выделением неба и небесных явлений. Древнейшим богам, вытесняемым из земного ареала на небо, необходимо было приписать определенный образ действий, и, разумеется, этот образ действий заимствовался (по аналогии) из вполне земных магико-тотемических представлений. Боги наделялись в первую очередь способностью к симпатической магии, причем неограниченно большой силы — настолько, насколько позволяло человеческое воображение. Боги напрочно связывались с теми или иными небесными телами и явлениями, и последним приписывалась опять-таки магическая сила. Отношение к обожествленным элементам неба, как к тотемам, привело к довольно сложной системе представлений.
Так постепенно формировалась картина с небесными светилами, способными активно вмешиваться в земные дела.
Огромную роль сыграл переход к земледельческому укладу. Рождался календарь и вместе с ним систематическая астрономия. Но если положение Солнца в том или ином зодиакальном созвездии требовало проведения определенных жизненно важных работ, вело к особой погоде, разливу рек и т. п., то, разумеется, представлялось полезным связать с практикой и другие небесные явления. Скажем, эллины приступали к подрезанию виноградной лозы, когда вечером всходила звезда Арктур. Начало разлива Нила определялось по появлению Сириуса. Отсюда один шаг до простой увязки — Арктур влияет на лозу, Сириус вызывает своим божественным действием разлив реки.
Как вы помните, одна из заслуг аккадского бога Мардука — создание небесных домов для коллег-богов, поддерживавших его в борьбе с Тиамат. Отождествление тех или иных созвездий, Солнца, Луны и планет с жилищами определенных богов укоренилось именно со времен Шумера и Египта. Месопотамским цивилизациям, особенно вавилоно-халдейской эпохе, принадлежит главная заслуга в развитии астрологии.
Постепенно сформировалось представление о 12 главных домах (зодиакальных созвездиях), и по положению планет относительно этих созвездий и кое-каким дополнительным данным стали оценивать различные события.
Разумеется, сам по себе восход Сириуса не может быть причиной разлива Нила, а нахождение Марса в том или ином созвездии — причиной поражения или победы войск. Однако причинно-следственные связи, их четкое выделение — это тоже продукт развития научного стиля мышления, возникшего на довольно поздней стадии. В древности же причинно-следственная связь очень часто подменялась связью по' смежности [53] .
Итак, астрология, зародившаяся на основе астрономических наблюдений где-то на грани магико-тотемического и религиозного мировоззрения, стала своеобразным тупиковым, хотя и довольно обширным ответвлением картины Вселенной. Эта эволюционная ветвь познания исходила из неверно трактуемых связей земных и небесных явлений. В таком смысле астрологическое учение ошибочно, ошибочно в системе современной науки. Однако оно сыграло в становлении этой науки выдающуюся роль.
53
Эта связь превосходно изображена Амброзом Бирсом: «Тот, кто видел много раз кролика, преследуемого собакой, и никогда не видел кроликов и собак порознь, будет считать, что кролик — причина собаки».