Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

450 отдельных наблюдений хранятся до сих пор. (Пример таких зарисовок приведен на ил. 150.) В исследованиях, датируемых декабрем 1610 г., он наблюдал рост пятен, их распад и изменение их относительных положений. Он преуспел в искусстве отслеживания изменений в отдельных пятнах и тщательно изучал появление пятен в областях, прилегающих к краю солнечного диска. Он не смог определить наклон солнечной оси с такой же точностью, как Галилей, но уделял гораздо большее внимание вопросу солнечного вращения. Его измерение этого вращения по пятнам дало значение периода 26,87 суток для экватора (синодического, то есть видимого с Земли), который возрастал до 28,45 суток на солнечной широте 30°. Эти и другие данные были очень близки к опубликованным Р. К. Кэррингтоном в 1863 г. и уж точно во всех отношениях превосходили полученное Галилеем значение «около одного лунного месяца». По работам Хэрриота можно видеть, что он, скорее всего, пытался обнаружить общую периодичность появления солнечных пятен. К концу XVIII в. другие астрономы – в частности, датчанин Кристиан Хорребоу – заподозрили существование некоего правильного цикла этих изменений, но вплоть до работы Генриха Швабе 1843 г. периодичность появления солнечных пятен искалась в пределах интервалов в несколько месяцев, а не лет. (Швабе предложил период в десять лет. Как будет показано в главе 16, значение 11,11 года для половины цикла получено в 1852 г. Рудольфом Вольфом.)

150

Два рисунка Хэрриота, содержащие солнечные пятна, сделанные 11 и 13 августа 1612 г. и имеющие номера 146 и 147 в длинной серии его наблюдений. Они были выполнены ранним утром в Сайоне. Ученый делает ряд замечаний, касающихся изменения количества пятен (23 и 15 отдельных), распределения их по группам и степени проявления, а также состояния атмосферы («плотный воздух и легкая облачность, сильные громовые раскаты» и т. п.).

Галилей произвел свое исследование солнечных пятен только в 1612 г., но опубликовал его в 1613 г. в виде серии писем по данному вопросу, написанных состоятельному члену городского магистрата Аугсбурга Марку Вельзеру. Вельзер, бывший, кроме того, банкиром, финансирующим иезуитов, опубликовал в 1612 г. две серии писем о солнечных пятнах, написанных иезуитом Кристофом Шейнером под псевдонимом Апеллес. В первой серии, опубликованной в январе 1612 г. и датируемой ноябрем 1611 г., говорилось, что пятна находятся над Солнцем, плавая «как Кианейские острова в Эвксинском Понте». Еще более раннюю серию наблюдений выполнил восточный фризскиец Иоганн Фабриций; она с большой долей вероятности датировалась мартом 1611 г., а опубликована в июне того же года. Он догадался, что пятна располагаются на поверхности Солнца. К такому же выводу пришел и Шейнер во второй серии писем, а Хэрриот понял это уже в 1610 г.

О работе Хэрриота знали и многие другие, но он, похоже, не слишком заботился о ее скорейшем издании. Если бы его патрон не томился в Тауэре, все могло бы пойти иначе. Подул ветер перемен и изменение общего настроения было очень точно уловлено в письме, полученном Хэрриотом от его друга Уильяма Лоуэра в июне 1610 г. Лоуэр рассказывал о том, в «каком они пребывали возбуждении от всех этих вещей», и просил прислать как можно больше «цилиндров» для проведения подобного рода наблюдений. В этот ранний период у телескопа оказалось слишком много названий, и вряд ли стоит перечислять их здесь все по порядку, но в числе общеупотребительных: «линзы», «инструмент», «труба», «перспективный цилиндр», «органум», «инструментум», «перспициллум» (последние три – на латыни) и «окьяле» (occhiale) – итальянское слово, используемое Галилеем, хотя он часто употреблял и другой термин – «канноне». Первое письменное употребление слова «telescopio», видимо, предложил греческий поэт и теолог Джованни Демизиани на банкете, устроенном в честь Галилея в апреле 1611 г.

Типичной реакцией на новые открытия Галилея оказывалась либо отправка кого-либо за новым голландским телескопом, либо попытка изготовить его самостоятельно, после чего следовали эксперименты по воспроизведению его наблюдений. Кеплер, взволнованный не меньше, чем все остальные астрономы, предпочел занять активную позицию и предпринял еще одно исследование в области оптических систем. Он стал экспертом в этой области в 1600 г., его практический опыт начался с постройки камеры-обскуры, установленной им тогда на торговой площади в Граце с намерением провести наблюдение частного солнечного затмения по методике Тихо Браге. Этот опыт привел его к изучению глаза как оптического инструмента, а затем написанию первой из двух уже упомянутых нами работ по оптике.

Экземпляр «Siderius nuncius» был послан Кеплеру, считавшемуся к тому времени уже признанным авторитетом и придворным математиком императора Рудольфа II, по просьбе Галилея через тосканского посла. Галилей интересовался его мнением. (Здесь уместно будет вспомнить обмен, случившийся ранее, когда Кеплер еще не приобрел такую известность.) Ответ Кеплера отличался обстоятельностью, и в 1610 г. он опубликовал свои соображения в «Dissertatio cum Nuncio sidereo». Этот «Разговор со звездным вестником» содержал как подтверждение его убежденности в правоте Галилея, так и краткое изложение собственных взглядов, касающихся очень разных вопросов: конечных размеров Вселенной, возможности жизни на Луне, планетных сфер и их отношения к платоновским телам, а также его собственные сочинения по оптике. Галилей был более чем доволен, особенно когда императорский математик одолжил на какое-то время телескоп у своего богатого приятеля курфюрста Кёльна Эрнста и вскоре после этого выпустил небольшой трактат о спутниках Юпитера («Narratio de Jovis satellitibus», 1611).

Сразу же после получения «Siderius nuncius» в течение двух месяцев – августа и сентября 1610 г. – Кеплер составляет свой второй оптический трактат. Непривычные, перевернутые изображения, производимые телескопом его конструкции, разработанной им в качестве альтернативы галилеевской, поначалу работали против него. Тем не менее в числе его преимуществ – создание действительного изображения, которое можно было сфокусировать на экран, размещенный за окуляром6. В течение десяти лет или около того его регулярно использовали для проецирования изображений Солнца на бумагу, например для картирования солнечных пятен.

ГАЛИЛЕЙ И КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЕСКОПА

Предполагать, что возбуждение, порожденное изобретением телескопа, мало чем отличалось от возбуждения, создаваемого кинетоскопом, значило бы недооценивать серьезность определенных вопросов, на которые этот инструмент, по всей видимости, мог предоставить ответ. Аристотелевская космология начала вызывать серьезные сомнения. Исторически все сложилось в пользу Коперника, но основная причина этого кроется в следующем: именно он и Аристотель были теми двумя главными авторитетами, которые настолько сильно противоречили друг другу, что поражение одного автоматически делало победителем другого. Рациональный астроном мог принципиально отрицать правоту Коперника (как это сделал, например, Тихо) и вместе с тем соглашаться с доказательствами, представленными в отношении комет. Кеплер дополнил этот список проблемных явлений. Он указывал на дымку, затянувшую небо в 1547 г., и гало вокруг Солнца – солнечную корону, – наблюдавшееся во время затмения 12 октября 1605 г. Он указывал также на новую звезду, stella nova 1604 г., которая совершенно недвусмысленно усугубляла космологические сомнения, вызванные новой звездой 1572 г. Звезда 1604 г., вспыхнувшая в созвездии Змееносец, породила огромное количество как университетских, так и публичных дискуссий по вопросу о совершенстве небес, и Галилей сыграл в них важную роль.

(Новая звезда 1604 г., часто называемая «звездой Кеплера», была чрезвычайно яркой. Как и звезда Тихо, сегодня она классифицируется как сверхновая. Не углубляясь в тонкости различий между принятыми сегодня типами сверхновых, можно сказать, что одна такая звезда может сиять ярче целой галактики, состоящей из миллиардов звезд. Звезды же, называемые на современном профессиональном языке просто новыми, гораздо скромнее: будучи в исходном состоянии двойными звездами, один из компонентов которых является белым карликом, они увеличивают свой блеск примерно на десять звездных величин, а затем затухают приблизительно в течение месяца.)