Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

свое представление о Вселенной как о живом организме, где Солнце представляет собой сердце, а Земля – печень или селезенку. Что касается гармоний и воспринимаемых нами аспектов, то они зависят от положения Земли; а те из них, которые связаны с Солнцем, определяются скоростями планет и их орбитами.

Если взглянуть на Кеплера с этой точки зрения, то он уже не будет казаться только «первым современным астрономом», как это принято понимать в традиционной истории, для чего будет уместно привести дополнительные пояснения: исходя из вышесказанного, у него была некая абстрактная доктрина, сочетающая геометрию с приемлемой для него физикой, а также кое-что из арсенала традиционной астрологии, к которой он относился весьма скептически. Как мы уже указывали, он испытывал крайнюю неприязнь к астрологии, трактуемой как теория примет и предзнаменований, и всячески способствовал снижению ее популярности в научных кругах. Если великое соединение наступало одновременно с тем, что согласно традиции называлось «огненным треугольником» (триадой), то, по мнению большинства астрологов, это должно было сопровождаться чем-то родственным огню – например, разжиганием войны или засухой. Рассмотрев этот вопрос, Кеплер пришел к выводу: характеристики, приписываемые людьми небесным знамениям, основывались на сериях неочевидных и редких аналогий – и в конечном счете полностью отверг их. Он высказывался против зодиакальных знаков и астрологических домов (дома, на которые делится зодиак в гороскопах), рассматриваемых как резиденции планет, и все же, как мы видели, ему каким-то образом удавалось сохранять эту доктрину в той мере, в какой она позволяла ему быть практикующим астрологом. В 1608 г. он составил гороскоп на человека, имя которого он не знал; как выяснилось впоследствии, это был великий полководец Альбрехт фон Валенштейн. Согласно часто упоминаемой истории, призванной подчеркнуть глубочайшую проницательность Кеплера, он безошибочно угадал, что речь идет именно о Валенштейне. Он составлял гороскопы, придерживаясь методов вычисления, обычно приписываемых Региомонтану. Позже он «облагородил» его астрологические принципы, но факт остается фактом, если бы он не увлекался астрологией, то вряд ли он сумел бы создать свою планетную астрономию в том виде, в каком она дошла до нас.

ПЕРВЫЕ ЗАЛПЫ В БИТВЕ С МАРСОМ

«Misterium» Кеплера, отпечатанная в 1597 г., явилась существенным вкладом в укрепление коперниканства в течение следующего десятилетия. Галилей подтвердил получение экземпляра этой книги, сообщив Кеплеру, что к моменту написания письма успел прочесть только введение. Тем не менее он признавал свое согласие с учением Коперника и находил его хорошо согласующимся с природными явлениями, которые не объясняются соответствующими альтернативными теориями, но опасался быть поднятым на смех, что непременно произойдет, если он опубликует свои воззрения. В ответном письме Кеплер настоятельно просил его открыто заявить о своих убеждениях, однако Галилей никак не отреагировал на это. Тихо выразил полное восхищение книгой Кеплера, но вряд ли это его к чему-то обязывало, поскольку, хотя по замыслу она была коперниканской, стиль ее изложения слишком сильно отличался от практикуемой им эмпирической астрономии. Тихо по достоинству оценил многие его вычисления, например расчет эксцентриситетов, и пришел к выводу, что Кеплер – самый талантливый из всех когда-либо нанятых им работников. Однако, пытаясь найти гармоничные соотношения, Кеплер не ограничился желанием знать их математические значения в масштабе Вселенной. Он был нацелен на поиск причин и пришел к выводу: центральное положение Солнца может стать ключом к пониманию физики планетного движения. Периоды обращения планет, как он знал, увеличиваются по мере их удаления от Солнца. Он пытался найти связь между этими двумя величинами, и в «Misterium» ему удалось получить закон, согласно которому период (T) был пропорционален квадрату радиуса орбиты (a). Позже он откроет, что на самом деле показатель степени должен быть равен 3/2.

28 сентября 1598 г. католические власти (Контрреформационная комиссия) приказали всем учителям лютеранского вероисповедания покинуть Грац в кратчайший срок. Отношение к Кеплеру оказалось более благожелательным, чем к остальным, и ему позволили вернуться, но до этого ему следовало найти какую-нибудь другую должность, и в феврале 1600 г., по приглашению Тихо Браге, он прибыл на новое место службы в Прагу. Преодолев охватившее было его раздражение от патернализма Тихо в астрономических вопросах, он стал служить под его началом, занимаясь теорией Марса. Он никак не мог предположить, что на эту «войну с Марсом» (как он назвал ее впоследствии) уйдет шесть следующих лет его жизни.

Ассистент Тихо Лонгомонтан был хорошо знаком с проблемой Марса, причиной которой являлся, конечно же, геоцентризм, царивший в лагере Тихо. Использовав двойной эпицикл, он довольно удачно подогнал теорию к расчетам для серии противостояний по отношению к Солнцу, но для остальных отрезков орбиты теория давала существенные расхождения. Если не принимать во внимание сложную птолемееву теорию Меркурия и трудности в подборе хорошей серии наблюдательных данных, Марс считался планетой с наиболее эксцентрической орбитой, а потому наиболее проблемной для объяснения с помощью кругов. (Если, предвосхищая открытие Кеплера, рассуждать в категориях эллиптических орбит, то надо иметь в виду, что эксцентриситет Марса в два раза меньше, чем у Меркурия, но почти в четырнадцать раз больше, чем у Венеры.) В отличие от Лонгомонтана, Кеплер опирался на учение Коперника, а также на одно из собственных открытий: положение Марса лучше соотносится с истинным Солнцем, а не с центром земной орбиты, как было у Коперника. Линия узлов планетной орбиты (линия пересечения орбитальных плоскостей Земли и Марса) проходит через истинное Солнце – обнаружив это, он очень обрадовался. Этот едва заметный намек на то, что орбитальные плоскости всех других планет также проходят через истинное Солнце и что они не сильно отклоняются друг от друга, имел громадное значение для создания полноценной теории солнечной системы и стал одним из мотивов поиска солнечных сил. Помимо прочего, это был самый важный шаг в направлении правильной теории планетных широт, которая в геоцентрических теориях, построенных по примеру теории Птолемея, представляла собой чрезвычайно сложную проблему. Напомним замечание Кеплера о том, что Коперник не отдавал себе отчета в ценности имеющегося у него богатства: он прошел в одном шаге от тех преимуществ, которые его система предоставляла ему в вопросе широты, поскольку выбрал центром не истинное, а среднее Солнце. Как приятно, наверное, думал Кеплер, быть автором единственной планетной модели, в равной степени хорошо описывающей как долготы, так и широты планет.

Уже в «Misterium» Кеплер начинает задумываться над тем, что эквант может стать хорошим способом согласования наблюдаемого движения Земли с учетом постепенно формирующихся у него физических представлений о том, как планетные расстояния, отсчитываемые от Солнца, могут воздействовать на движение. (Эквант, напомним, – это просто точка, относительно которой движение, например центра эпицикла, является равномерным. Для его обозначения пришлось найти особый термин, поскольку он не входил в число других стандартных точек, движение вокруг которых традиционно рассматривалось как равномерное, – таких, как Земля или центр эксцентрического круга деферента.) Теперь Кеплер успешно использовал эту идею, введя эквант для Марса; но не тот эквант, который прочно ассоциировался с эксцентриситетом (иногда достаточно широко обозначаемым как «гипотеза половинного эксцентриситета»), а тот, положение которого можно было менять до тех пор, пока не будет найдено наилучшее согласие с наблюдениями. Данные Тихо позволили ему довольно точно воспроизвести орбиту Марса, но только после долгого периода сложных вычислений с использованием метода последовательных приближений, посредством которого он достиг максимально точного приближения к наблюдаемым долготам. Модель его экванта, названная им