Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

отличалось новизной. Мы видели, как Орем использовал его в XIV в., и можно вспомнить о еще более ранних прецедентах, но теперь оно применялось по-новому, поскольку у него было свое содержание. Кеплер более или менее настойчиво настаивал на обязательном определении физических причин в механических категориях и добавлял: они являются предметом изучения математики.

Он, однако, и не собирался отказаться от своей ранней приверженности к мистицизму или отвергнуть полумистическую аналогию между микрокосмом и макрокосмом. В его «Harmonice mundi» все еще разбираются вопросы космической гармонии, свидетельства чего можно обнаружить уже на титульном листе. Поучительно взглянуть на то, как Кеплер вступил в полемику с мистиком Робертом Фладдом, чей мистицизм был совсем другого толка. В 1617 г. Фладд опубликовал первую часть объемного труда, который с уверенностью можно рассматривать как наиболее строгое для своего времени толкование аналогии микрокосм-макрокосм. Ответ Кеплера Фладду может многое рассказать о том, от чего ему пришлось отказаться, чтобы развить собственную оригинальную астрономию. Он негативно характеризует Фладда как герметика, заигрывающего с символами, оккультными идеями и понятиями и в противоположность ему преподносит себя как реалиста. Хотя, на первый взгляд, стиль применения аналогий и у того и у другого имеет много общего, Кеплер твердо убежден в том, что методы Фладда совершенно непригодны для осуществления верных и точных расчетов явлений наблюдаемого мира – расчетов в буквальном смысле геометрических.

В «Astronomia nova» в ходе объяснения компоненты колебательного движения он сначала вводит грубую механическую модель, а затем пытается улучшить свои расчеты, объясняя медленные колебания планетного расстояния посредством использования магнитной модели. В своей первой модели он просит нас представить, что планета – это лодка, несомая ровным течением реки, которая движется по кругу. У лодочника есть только одно весло. Оно, как и прямое течение реки, может воздействовать на движение лодки, то приближая ее к Солнцу, то удаляя от него (ил. 140). Он, по всей видимости, гордился этой моделью, хотя и признавал наличие у нее ряда недостатков; однако здесь он снова прибегал к вышеупомянутому аргументу «уместности». Невзирая на всю неуместность представления о возможном существовании у планет материальных вёсел!

Возможность рассматривать Землю как магнит впервые продемонстрировал в своей магнитной философии Уильям Гильберт; это дало Кеплеру все необходимое для объяснения попеременного изменения планетных расстояний. У планет, решил он, есть особые магнитные волокна, притягиваемые или отталкиваемые магнитными волокнами Солнца. У него не было законов этой силы, однако он не побоялся сложностей, которые, очевидно, могли возникнуть в данном случае. Согласно его предположению, волокна вращаются вокруг Солнца вдоль параллелей солнечных широт. Те, кто знаком с ньютоновскими исследованиями гравитации, поймут, каким образом посредством суммирования сил, возникающих между малой массой и совокупностью отдельных частей большого сферического тела, которым, предположительно, является Солнце, Ньютон со всей очевидностью доказал, что общая сила гравитации может быть представлена таким образом, как будто вся масса Солнца сосредоточена в его центре. Кеплер тоже полагал, что произвел суммирование компонентов магнитных сил, исходящих от всех точек Солнца, каким оно представляется, если «смотреть» на него с планеты, но у него получилось продвинуться в изучении этого вопроса только полуэмпирическим путем. По рисункам «образа» магнитного Солнца с планеты (ил. 141) заметно, сколько опасностей подстерегало его на этом пути, особенно когда планета располагалась вне плоскости солнечного экватора. (У каждой из планет имеется своя орбитальная плоскость, не совпадающая с экваториальной плоскостью.) Он опять возвращается к качественному словесному объяснению, развивая аналогию с рекой. Он постулирует, что солнечная сила является постоянной, но помимо нее есть некая регулируемая сила, связанная с веслом: планета вовлекается в движение Солнцем; естественная сила всегда удерживает «ось власти» планеты в постоянном направлении (с небольшой поправкой на прецессию); а магнитное взаимодействие Солнца и планеты слегка подправляет ее курс. При этом «правильно расположенные» друг относительно друга магниты регулируют расстояние до планеты посредством колебательного движения.

140

Планетная модель, являвшаяся предметом особой гордости Кеплера, посредством которой он объяснял (в широком смысле, используя качественные категории) силу, необходимую для того, чтобы планета должным образом изменяла расстояние от Солнца (А) то в бо́льшую, то в меньшую сторону. (Воспроизведено по ксилографии из «Astronomia nova», ошибки которой могут быть списаны на неосведомленность Кеплера в этих вопросах. В звездах он разбирался лучше, чем в лодках.) Он рассматривал лодочника с одним веслом, весло приводилось в движение под прямым углом по мере того, как лодка переносилась от афелия (С) к перигелию (F), а затем снова под прямым углом, но с другой стороны лодки. Весло отличалось от используемых гондольерами или от обычного кормового весла; в отличие от них, оно могло использоваться как на носу, так и на корме. Оно крепилось таким образом, что могло постепенно совершать полный оборот. Движение лодки обеспечивалось в основном течением, а весло применялось для движения лодки по правильной эксцентрической траектории. При этом оно поворачивало лодку на 180° за один полный оборот по орбите, меняя нос и корму местами при каждом следующем обороте, что считалось общепризнанным недостатком этой модели. Вставленные в рисунок Кеплера символы, обозначающие магниты, были использованы им позже при объяснении попеременных изменений расстояния до Солнца с точки зрения магнитного притяжения и отталкивания (опять же как небольшие поправки, вносимые в общее принудительное вращение).

141

В сочинении «Epitome» Кеплер объяснял отклонение магнитных волокон планеты воздействием Солнца, которое притягивало их с одного края и отталкивало с другого. Будучи в афелии (Р), они начинали свое движение, располагаясь под прямым углом к линии апсид (PR). Когда планета достигала точки I, волокна слегка отклонялись в направлении IH. Кеплер постулировал, что после прохождения четвертой части орбиты, они должны быть направлены точно на Солнце (направление NQ), после чего силы отталкивания начнут действовать в обратном направлении до тех пор, пока волокна не вернутся в исходное положение в середине орбиты. Предполагалось, что работающий таким образом магнетизм направляет планету, но не приводит ее в движение по траектории и не воздействует на нее как центральная сила гравитационного типа.

Смелое заявление Кеплера о том, что в «Astronomia nova» содержится «безупречная геометрическая демонстрация» попеременного движения планеты в противоположных направлениях, является выражением скорее благого намерения, чем реально достигнутого результата. Напомним: он говорит о наличии у планет разума. Поведение планеты определяется тем, что она обладает знанием определенного угла – того угла, в котором эта пресловутая демонстрация фактически не нуждается! Однако он никогда не терял надежды на разработку убедительной физической теории и, как мы увидим в «Epitome», всячески старался найти магнитную модель, удовлетворявшую всем геометрическим условиям. Здесь он вносит в свою модель небольшое изменение: если прежде считалось, что это сама планета движется в направлении Солнца, то теперь предполагалось другое – это Солнце тянет планету к себе. Теперь закручивание лодки-планеты, если можно так выразиться, производилось самим Солнцем посредством того, что мы сегодня предпочли бы назвать магнитной связью (парой магнитных сил). Магнитные волокна планеты притягиваются с одного конца и отталкиваются с другого, и это смещает их с исходных позиций (ил. 142). Кеплер поясняет, что в нижних квадрантах Солнце находится ближе к планете, и поэтому его воздействие должно быть сильнее; но сама планета движется быстрее, и если учесть время, в течение которого осуществляется это влияние, то оно должно уменьшаться. Переводя это рассуждение в плоскость