Начало современной науки о вселенной положил великий астроном Николай Коперник (1473–1543). Его нередко называют человеком «остановившим Солнце и двинувшим Землю». Действительно, сущность его учения заключается в том, что планеты обращаются вокруг Солнца, а Земля есть одна из планет, которая вращается в течение суток вокруг оси и обращается в течение года вокруг Солнца. Это смелое представление о мире не только противоречило укоренившимся взглядам, но и отрицало то, что человек привык видеть ежедневно и поэтому казалось противным здравому смыслу. Если некоторые ученые еще допускали, что Земля. вращается вокруг своей оси как волчок, то о том, что она как ядро летит в мировом пространстве и является лишь одним из небесных тел, об этом и думать не хотели, так как это казалось диким, бессмысленным.

Неудивительно поэтому, что Коперник долго не решался издать свою книгу «Об обращении небесных кругов». В течение десятилетий он открывал свои астрономические взгляды только ближайшим друзьям — ученым. Он понимал, что его учение о мире не только произведет великую революцию в астрономии, но и поколеблет самые основы существовавшего до него мировоззрения. Великое сочинение Коперника было напечатано лишь когда ученый уже лежал на смертном одре. Это было в 1543 г., как раз в то время, когда начала действовать «святая римская инквизиция» и был издан приказ о запрещении печатать, читать и продавать какие‑либо книги, не одобренные «конгрегацией индекса», т. е. инквизиционной цензурой.

Коперник предвидел, что его представление о мире своей «новизной и кажущейся нелепостью» вызовет к нему «почти презрение». Действительно, даже около ста лет спустя знаменитый философ Бэкон Веруламский (1561 1626) не хотел поверить, что наш земной шар подвижен и является лишь одной из планет. «Нет ничего бессмысленнее всех этих фантазий, — говорил он по поводу старых теорий движения планет, — но еще более нелепы представления о движении Земли».

Благодаря учению Коперника наука о небе начала развиваться гигантскими шагами. Но особенно важно то, что новое учение о мире вышло далеко за пределы астрономии и произвело в течении человеческой мысли переворот, подобный которому трудно отыскать в истории. Новое учение нанесло смертельный удар религиозному мировоззрению и чрезвычайно высоко подняло авторитет науки, порвавшей с теологией, схоластикой и т. п. Энгельс, подчеркивая это обстоятельство, писал: «Революционным актом, которым естествознание заявило о своей независимости и как бы повторило лютеровское сожжение папской буллы, было издание бессмертного творения, в котором Коперник бросил— хотя и скромно и, так сказать, лишь на ложе смерти — перчатку церковному авторитету в естественных делах. Отсюда датирует освобождение естествознания от теологии, хотя выяснение отдельных взаимных претензий затянулось до нашего времени, не завершившись еще и теперь во многих головах».[1]

Начавшееся под влиянием учения Коперника освобождение естествознания от «церковного авторитета» было революционным актом, далеко выходящим за пределы науки. Это затронуло весь освященный церковью строй средневековой жизни, весь «старый порядок», закоченевший в однообразных, веками сложившихся (и поэтому казавшихся вечными и неизменными) формах. Стало очевидно, что если не верна библейская картина мира, т. е. церковная «астрономия», то можно сомневаться и в библейской общественной теории, в церковной «социологии», учащей о незыблемости экономического неравенства, крепостничества, эксплуатации и т. п. Поэтому церковь, как представительница средневекового, феодального строя, смотрела на учение Коперника как на ужасающую ересь, ведущую к настоящей революции, к «потрясению всех основ». Все реакционеры и мракобесы всячески старались опровергнуть коперникову астрономию.

Каковы же характерные особенности старого, защищавшегося церковью, представления о мире, которое было опровергнуто учением Копепника?

Слово «астрономия» производится от двух греческих слов: «астрон» — светило и «номос» — закон. Впрочем, вторую половину слова некоторые ученые производят также от греческого слова «немо» — наблюдаю, делю, распределяю. Астрономами назывались люди, которые распределяли звезды по группам (созвездиям) и наблюдали движения звезд и других светил.

Первые астрономические сведения появились в самые ранние эпохи истории человечества и возникли в результате потребностей хозяйственной жизни людей. По мере развития процесса труда и усложнения форм хозяйственной жизни все более и более усиливалась потребность в календаре, т. е. в ориентировке во времени. Эта потребность могла быть удовлетворена только на основе правильных и регулярных наблюдений небесных светил, поэтому астрономия является самой старой наукой. Фридрих Энгельс, рассматривая последовательное историческое развитие отдельных отраслей естествознания, указывает: «Сперва астрономия — уже из‑за времен года абсолютно необходима для пастушеских и земледельческих народов».¹

Астрономия имела непосредственное отношение к повседневной жизни земледельческих народов, так как земледелие находится в прямой зависимости от явлений природы. Ведь оно повсюду связано с годовым периодом, т. е. с тем обстоятельством, что сев и жатва неизменно повторяются в одно и то же время года. Конечно, земледельцам было крайне необходимо уметь предсказывать начало того или иного времени года, и следовательно они должны были научиться измерять время определенными, раз навсегда установленными промежутками. Но народы, занимавшиеся земледелием, в конце концов должны были заметить, что движение небесных тел периодично и что, стало быть, упомянутые промежутки времени могут быть установлены только по небесным светилам. Вместе с тем они не могли не обнаружить, что времена года зависят от положения Солнца и что о смене времен года можно судить по некоторым звездам.

Неудивительно поэтому, что египетские пирамиды и храмы разных древних народов были построены как раз по линии с востока на запад, с отклонением часто не более, чем в 1°, ряд «чудес», производившихся жрецами, объясняется таким расположением храма. Например, в определенный момент, к изумлению верующих, Солнце посылало свои ослепительные лучи через потайное отверстие в темную глубину храма. Это указывает на то, что у жрецов были доволно глубокие астрономические знания, связанные с календарем.

Развитие астрономии началось в речных долинах Месопотамии, Египта и Китая, где необходимость коллективных работ по регулированию. орошения привела к созданию крупных городских поселений. Например, земледелие в долине реки Нила, где расселились египтяне, властно требовало создания календаря, по которому можно было правильно ориентироваться в периодических разливах реки, оставлявших на берегах большое количество плодородного ила. Необходимо было знать, когда разольется река, когда вода спадет и т. д. Тщательное наблюдение за небесными светилами в Египте привело к открытию, что разливы Нила наступают вслед за тем, как звезда Сотис — в современном обозначении Сириус — восходит в лучах утренней зари.

Наблюдения небесных тел, делавшиеся с целью создания календаря, занимали большое место в деятельности египетских жрецов, старавшихся удержать свою власть над темными массами. Свои астрономические знания они тщательно скрывали, храня их как профессиональную тайну, чрезвычайно важную для сельского хозяйства и всей общественной жизни.

Вот почему Маркс, упомянув в первом томе «Капитала» о регулировании воды в Египте, приводит замечание одного ученого: «Солнцестояние есть тот момент в году, когда начинается разлитие Нила, его египтяне должны были наблюдать с особым вниманием… Им важно было определить период года, чтобы регулировать свои сельскохозяйственные мероприятия. Они должны были поэтому искать на небе знака, указывающего на его возвращение».

У древнего земледельца, привязанного к своему клочку и земли, круг наблюдения и опыта не мог быть большим. У него совершенно отсутствовал масштаб больших расстояний, и о мире он судил только на основе того, что 22

непосредственно ощущал, что видел своими глазами. Поэтому вселенную он считал разделенной на две совершенно различные части — на 3 е м л ю и небо, т. е. на верх и низ. При этом Земля казалась ему небольшой и плоской, а над ней, как крыша дома, высилась — хрустальная «твердь небесная». Над «твердью» находились «воды неба», которые иногда через ситообразные или окнообразные отверстия изливались, по воле бога, на Землю в виде дождя. На небе двигались вокруг Земли, как центра вселенной, Солнце, Луна и другие небесные светила.

Благодаря этому легко было притти к заключению, что все в мире сотворено для человека, что человек — «венец творения», что только для людей Солнце, Луна и звезды в немом величии совершают свои круговые пути, что только для нас изливают они свой свет. При этом каждый древний народ не только считал Землю средоточием вселенной, но и склонен был полагать то именно место, где он обитал, центром мира. Например, китайцы до сих пор называют свою страну Срединным царством; инки Перу показывали центр мира в храме Куцко, название которого значит «пуп».

Такой наивный, ограниченный, типично геоцентрический взгляд на «мир божий» вполне отвечал непосредственным зрительным впечатлениям.

В том или ином виде мы встречаем этот взгляд у всех народов древнего мира — египтян, греков и т. д. Даже вавилонская астрономия, несмотря на свое довольно высокое математическое развитие, все же не пришла к новому, более правильному воззрению на небо и Землю, на строение вселенной. В древнейших вавилонских сочинениях мы читаем, что Земля имеет вид выпуклого острова, окруженного океаном, а небо — просто твердый купол, опирающийся на земную поверхность. На этом куполе прикреплены небесные светила, причем он отделяет воды, находящиеся «внизу» (океан, обтекающий земной остров), от вод, находящихся «наверху» (дождевых вод). Солнце восходит утром, выходя из небесных ворот, а вечером, заходя, проходит через западные ворота и ночью движется где‑то под Землей.

Это примитивное воззрение на строение всего мира почти не подвергалось в Вавилоне в позднейшее время никакому изменению, несмотря на продолжавшееся развитие науки о небе. Но это нас не удивит, если мы вспомним, что вавилонская (как и египетская и пр.) астрономия являлась наукой жрецов. Она была лишь вспомогательным средством для составления календаря и выработки ритуале и всецело оставалась в плену религиозных идей, неразрывно связанных с антропогеоцентрнческим мировоззрением.

Вавилонское представление о вселенной оказало весьма заметное влияние на библейское мировоззрение. В еврейско — христианских священных книгах ясно проведен взгляд, что Земля играет исключительную роль во всем мире, который создан и существует только для человека.[4] Этот взгляд лежал в основе не только всякой религии, но и астрологии, считавшей, что по движению планет и их положению среди зодиакальных созвездий можно предсказывать будущее народов, судьбу отдельных личностей и т. д.

Громадное, всеобъемлющее влияние Солнца на все происходящие на Земле процессы, на жизнь растений и животных, очень рано было замечено людьми. Так же давно было найдено, что по положению звезд на небе можно определить время года, и поэтому казалось, что от звезд, а не только от Солнца, зависит урожай. Все это в конце концов привело к мысли, что все земные события зависят от наступления тех или иных небесных явлений и что, следовательно, по небесным светилам можно предсказывать все события человеческой жизни. Поэтому в древнем Египте, в Вавилоне, Ассирии и др. древних странах астрология была очень популярна. Астрологами были жрецы, которые производили наблюдения небесных светил не только для календаря, но и для астрологических гаданий.

Христианская церковь в первые века недружелюбно относилась к астрологии, или звездочетству, как к «языческому учению», признающему предопределение и, следовательно, противоречащему идее свободной воли и ответственности за грехи. Однако в эпоху Возрождения астрология достигла широкого распространения в Западной Европе и даже стала обязательным предметом преподавания в ряде университетов, что вполне гармонировало с ан- тропогеоцентрическим мировоззрением.

Если принимается, что Земля в качестве обиталища «венца творения» занимает особенное положение во вселенной, что небесные светила созданы только для Земли и ее обитателей, то естественно допустить, что планеты (в число планет астрологи включали также Солнце и Луну) влияют на все происходящее на Земле и на судьбу отдельных людей. Поэтому при королях, полководцах и т. п. была должность астрологов, которые составляли гороскопы, т. е. предсказания будущих событий на основании расположения планет среди созвездий во время рождения человека и в другие важные моменты его жизни. Астрология и астрономия в то время были тесно связаны, причем астрология являлась источником существования для астрономов и в основе той или другой лежало одно и то же представление о вселенной — геоцентризм.

Это наивное представление вполне удовлетворяло потребности древнего земледелия, пастушества и мореплавания, пока опыт людей был ограничен. Астрономические познания некоторых древних народов (в особенности греков) достигли — в пределах геоцентризма — значительного развития.

Уже в древнейшие времена перед человеком встал вопрос: куда Солнце девается после захода на западе и каким образом оно связано с Солнцем, появляющимся по утрам на востоке? Как мы видели, вавилоняне, для которых небо представлялось одной полусферой, считали, что Солнце восходит утром через восточные «небесные ворота» и заходит вечером через западные. Фалес, Анаксимандр и другие греческие мыслители, жившие между 600–500 гг. до хр. эры в ионийских колониях на берегах Малой Азии, обратили внимание на то, что некоторые звезды описывают полный круг над горизонтом, другие же погружаются под него и восходят вновь. Поэтому они отрешились от видимых впечатлений и пришли к заключению, что небо шарообразно, что оно напоминает не одну полусферу, а две. Но если это так, если кроме одного куполообразного потолка над Землей существует еще один под ней, т. е. если небо имеет форму полной сферы, то нечего говорить о «небесных воротах». С этой точки зрения выходило, что шарообразное, сферическое небо, вращаясь вокруг оси, проходит под Землей и таким образом вызывает восход и закат светил.

Правда, попрежнему существовал взгляд, что Земля плоска, что она является дискём или цилиндром, на верхней поверхности которого обитают люди. Но Анаксимандр (610–547 гг. до хр. эры) внес в этот взгляд весьма важную поправку: он увеличил размеры небесной сферы и уменьшил размеры Земли, так что наивное, примитивное представление об ограничении Земли небом исчезло. Выходило, таким образом, что плоская Земля, окруженная воздушной оболочкой, свободно висит в пространстве, что одинаково удаленная от каждой точки почти бесконечной небесной сферы, она не может упасть ни наверх, ни вниз, ни направо, ни налево, и поэтому остается в равновесии в центре.

После того как весь мир стал представляться сферой, был сделан дальнейший шаг: появились идеи о том, что Земля не плоский диск и не цилиндр, а шар. Ведь если Земля плоска, то горизонт должен быть во всех местах один: и тот же, а вследствие этого вид звездного неба всюду должен быть одинаковым, а земные предметы с любой, точки должны быть видны целиком сверху до низу. А между тем греческие мореплаватели заметили, что звезды, поднимающиеся над южной частью горизонта на берегах Африки, совсем не видны на берегу Черного моря, т. е. в северных странах; это указывало на то, что Земля имеет кривую поверхность, что направление горизонта в разных местах различно. Вместе с тем греки, проживавшие на островах и плававшие по морям, не могли не обратить внимание на то, что при приближении к берегу, сначала показываются верхушки высоких предметов (гор, кораблей, зданий и т. д.), затем средние и наконец нижние; это вело к мысли, что должна существовать выпуклость Земли, заслоняющая от нас нижние части предметов.

Когда была установлена шарообразность Земли, возник вопрос о ее размерах, и этот вопрос впервые был решен, и притом поразительно просто, Эратосфеном (276–196 до хр. эры). Этот замечательный александрийский ученый нашел, что в день летнего солнцестояния в Александрии, в полдень, Солнце отстояло от зенита, от высшей точки неба, на 7.2°, т. е. почти на одну пятидесятую окружности- небесного меридиана, между тем как южнее, в Сиенне (теперь здесь город Ассуан), в то же время отвесные предметы совершенно не давали тени и Солнце освещало дно колодцев, т. е. там Солнце стояло как раз в зените, прямо над головой. Эратосфен знал, кроме того, что эти два города отстоят друг от друга на расстоянии в 5 000 стадий, и поэтому он заключил, что это расстояние составляет одну пятидесятую часть окружности земного шара, т. е. для величины всей окружности Земли получается 250 000 стадий. Но была стадия греческая и стадия египетская и они значительно различаются между собой (157V2 и 185 метров). Думают, что измерения Эратосфена сделаны в греческих стадиях, так что окружность Земли у него оказалась равной 39 690 км, — это с точностью до одного процента совпадает с современными измерениями (ошибка возрастает почти до 20 процентов, если принять египетскую стадию).

Выдвинув представление о сферической форме небесного свода, Ионийская философская школа в лице Анаксимандра сделала первый шаг по пути отрешения от кажущихся, видимых впечатлений. При этом особенно важно то, что один из наиболее замечательных представителей этой школы, Анаксагор (500–428 до хр. эры), совершенно отвергал мысль о прикреплении небесных светил к твердому, хрустальному небесному своду. Звезды он считал состоящими из той же материи, что и Земля, т. е. каменными массами, причем одни из них накалены и светят, а другие холодны и темны. В связи с этой идеей о единстве земной и небесной материи Анаксагор говорил, что Солнце состоит из расплавленного вещества, похожего на земное вещество. В подтверждение этого Анаксагор приводил в пример падающие с неба метеориты. Он описал один «небесный камень», упавший в его время во Фракии и равный по величине мельничному жернову. Он полагал, что этот кусок железа, упавший при дневном свете на Землю, ведет свое происхождение от Солнца и доказывает, что дневное светило состоит из раскаленного железа.

Перейдем теперь к тому учению о вселенной, под влиянием которого люди находились втечение почти двух тысяч лет. Мы имеем в виду учение Аристотеля (384–322 до хр. эры), которое включило в себя всю совокупность знаний того времени. Это учение имело замкнутый характер, рвало с традицией наивного чувственного миропонимания и не расходилось с привычными религиозными идеями: антропоморфизмом, телеологией и т. д.

Аристотель был уверен в том, что уже имеется все необходимое и достаточное для решения вопросов о Земле, небе и т. п. В общем его учение о вселенной представляет собой довольно стройное, но весьма поверхностное обобщение непосредственного чувственного опыта. Согласно этому учению, мир целесообразно, разумно устроен и представляет собой совокупность тел, состоящих из вещества и находящихся в состоянии непрерывного движения или изменения. Что же касается человека, то для стагирского философа (так называли Аристотеля по имени города Стагира, где он родился) он был не звеном в цепи прочих существ, а конечной целью всей премудро устроенной природы. В связи с этим он поместил земной шар неподвижно в центре мира, а на весь остальной мир смотрел как на своего рода оболочку этого центрального тела, представляющего собой, вместе с обитающим на нем человеком, исходный пункт всей целесообразности природы.

Фиг. 7. Аристотель (статуя в Риме).

Как мы уже знаем, «небесную гармонию» нарушают планеты, которые блуждают по небу, то продвигаясь вперед, то пятясь назад. Это обстоятельство ставило втупик древних мыслителей, полагавших, что божественным небесным телам «не приличествует» совершать неправильные, несовершенные движения. Поэтому они прибегали к различным головоломным ухищрениям для объяснения двоякого рода особенностей, т. е. неравенств или неправильностей, которые древние наблюдатели открыли в движении планет.

Первый ряд этих особенностей заключается в том, что движение планет по их путям происходит неравномерно, не с одной и той же скоростью. Эта скорость заметно изменяется, и такое явление древние астрономы назвали первым неравенством в движении планет.

Но особенно бросаются в глаза те особенности в движении планет, которые древние астрономы назвали вторым неравенством в движении планет. Эти неправильности состоят в том, что планеты совершают также обратные движения и «завязывают» узлы или петли в то время, когда прямое движение планеты меняется на обратное, или обратное на прямое. Происходит это каждый раз в различных частях небосвода, и в результате движение планет кажется нам очень сложным, — оно напоминает круг с целым рядом завитушек.

Первое неравенство (как это доказал Кеплер) происходит от того, что планеты движутся около Солнца не по круговым, а по эллиптическим линиям, и вследствие этого планеты в различных точках своего пути в действительности имеют различные скорости. Причина же второго неравенства заключается в том, что (как это показал Коперник) мы наблюдаем планеты с Земли, которая не находится в покое, а вместе с планетами движется около Солнца. Но древние астрономы считали Землю важнейшим телом вселенной, ради которого созданы все остальные тела. К тому же они верили, что бог должен был устроить вселенную так, чтобы все тела двигались по самым «совершенным» кривым — по окружностям кругов. Поэтому задача древних астрономов состояла в том, чтобы геометрически представить наблюдаемые движения Солнца, Луны и планет, исходя из допущения, что движения эти происходят вокруг неподвижной Земли и совершаются по кругам с неизменной скоростью.

Ничто так не вредило успехам астрономии, ничто так не запутывало древнее учение о движении небесных тел, как представление о равномерно — круговом движении. Когда становилось ясно, что это представление противоречит наблюдаемым явлениям, пытались придумывать новые движения, более сложные, но все‑таки составленные из ряда круговых и равномерных движений. Для разрешения этой задачи древними астрономами предложены были три теории: представление о концентрических сферах, представление об эксцентрических кругах и, наконец, представление об эпициклах. Древнейшей из этих теорий является «система сфер», изобретенная учеником Платона, астрономом Евдоксом (408–355 — до хр. эры), и усвоенная Аристотелем в его геоцентрическом учении о мире.

Так как обычный опыт свидетельствует о том, что все тела падают, то древние не могли себе представить, чтобы небесные тела «висели» в пространстве без всякой опоры; мысль о том, что эти тела свободно движутся в небесном пространстве, казалась им нелепой. Еще Анаксимену (около 550 г. до хр. эры) приписывается мнение о том, что «наружное небо — твердое, хрусталевидное, а звезды вбиты в его сферическую поверхность, как гвозди». Теория Евдокса связана с этим представлением о вещественном и твердом небесном своде, так как она говорит о гомоцентрических сферах, т. е. о концентрических прозрачных шарообразных чашах, охватывающих расположенную в центре Землю и вращающихся с постоянной скоростью Евдокс утверждал, что неподвижные звезды имеют свою общую вращающуюся сферу и в пределах этой сферы не меняют своего взаимного положения, а Луна, Солнце и пять планет имеют свои собственные сферы, в которых они и движутся.

Для объяснения неравномерностей в движениях Луны, Солнца и планет Евдокс наделил каждое из этих светил не одним, а целым рядом равномерно вращающихся со всевозможными скоростями сфер, оси которых наклонены друг к другу под различными углами. К оси первой наружной вращающейся сферы под некоторым углом укреплена ось другой сферы, концы которой опираются на поверхность первой сферы; третья ось (третьей сферы) имеет точки опоры на второй сфере и т. д. Каждая из сфер вращается равномерно в свойственном ей направлении, причем чем неправильнее видимое движение небесного тела, тем больше сфер имеет это тело. Из совокупности вращательных движений всех шаровых оболочек в раз личных направлениях и слагается, по этой теории, сложное видимое движение столь причудливо укрепленного небесного светила., Вообразим две такие сферы и допустим, что внутренняя сфера связана с небесным светилом и что она движется в направлении противоположном внешней. В таком случае светило будет казаться нам движущимся пр кривой линии, похожей на восьмерку. Если добавить третью сферу, охватывающую эти две сферы и вращающуюся в направлении первой из них, то светило будет казаться движущимся по восьмерке, переносящейся к востоку, т. е. приблизительно в том виде, в каком происходит движение планет. Словом, в результате сочетания вращательных движений многих сфер можно, по Евдоксу, получить прямые и обратные_< движения планет, т. е. разложить их видимые сложные движения на комбинацию простых вращений сфер.

Для объяснения видимого движения Луны по небесному своду Евдокс принял три концентрических сферы. Он предположил, что первая, внешняя сфера совершает полный оборот вокруг оси мира в течение суток с востока на запад; вторая, средняя сфера вращается в обратном направлении вокруг оси, перпендикулярной к плоскости эклиптики, в течение 18 лет 230 дней; третья, самая внутренняя сфера движется вокруг оси, перпендикулярной к плоскости лунной орбиты, в течение 27 дней. Вращательное движение первой сферы сообщается второй, а вращение второй в свою очередь передается первой, а затем третьей. Таким образом, если 'поместить Луну где‑нибудь на экваторе самой внутренней (третьей) сферы, то в результате этого тройного движения действительно получится сложный видимый путь Луны на небесном своде. Иначе говоря, путем сочетания равномерных движений под различными углами и различными скоростями трех сфер (соответственно суточному, месячному и колебательному — около эклиптики — движениям) можно более или менее удовлетворительно объяснить главные особенности, неравномерности в видимом движении Луны, известные греческим астрономам.

Прежде чем перейти к изложению системы Птолемея, необходимо отметить, что со смертью Аристотеля закончился классический период греческой философии и наступила новая эпоха научной деятельности, называемая Александрийской школой. По планам Александра Македонского древний Вавилон в Азии и вновь основанная Александрия в Египте должны были стать, на ряду с Афинами в Европе, культурными центрами и, способствуя созданию более тесной связи с вавилонской и египетской науками, повести греческую философию к новому расцвету. Но вскоре Вавилон совершенно утратил свое значение, Афины начали все более и более клониться к упадку и их место заняла Александрия, ставшая одним из крупнейших торговых пунктов античного мира. К тому же египетские фараоны династии Птолемеев основали в Александрии богатейшую библиотеку, которая привлекла ученых изо всех стран и превратила этот город в духовный центр и средоточие научных устремлений всего тогдашнего мира.

Фиг. 11. Древний астроном Александрийской обсерватории, наблюдает расположение небесных светил. Астрономы, начав точно и систематически определять положение небесных тел с помощью измерения углов, сделали целый ряд открытий, которые дали науке о небе возможность перейти в новую фазу.

Теория гак называемых вторичных кругов или эпициклов обыкновенно приписывается Клавдию Птолемею (70—147 гг. хр. эры), хотя этот тщательный наблюдатель и вдумчивый мыслитель не является ее основателем. Зачатки этой теории, т. е. мысль, что движения небесных тел могут быть представлены комбинацией однообразных круговых движений, не были чужды Гиппарху. Из слов самого Птолемея видно, что еще до Гиппарха знаменитый математик Аполлоний Пергский (250–205 гг. до хр. эры) прибегал к способу эпициклов для объяснения второго неравенства, т. е. стояний и попятного движения планет. Но хотя Птолемей не является творцом метода эпициклов, он глубоко и обстоятельно разработал этот способ. Мысль Гиппарха о создании астрономической системы, объясняющей движения всех небесных тел, нашла в его лице весьма последовательного сторонника. Поэтому та картина мира, которую отстаивал Птолемей, называется птолемеевой системой мира, несмотря на то, что она постепенно создавалась мыслителями греческого мира.

Когда Коперник осознал всю несообразность системы Птолемея и необходимость заменить ее другой, проще и гармоничнее связывающей отдельные части вселенной в единое целое, он под влиянием классических трудов древности естественно искал спасения в гелиоцентрической системе (от «гёлиос» — Солнце). Коперник сам указывает в своей книге источники, приведшие его к новому учению, к полному разрыву со считавшимися в продолжение 2000 лет незыблемыми идеями Евдокса, Аристотеля и других о неподвижности Земли в центре вселенной и о стремительном обращении всех небесных светил вокруг нее.

«Я дал себе труд, — пишет он, — снова перечитать все книги философов, какие только мог достать, чтобы узнать, не было ли в прежние времена каких‑либо иных взглядов на движение мировых тел, чем тот, который преподается в наших школах. Таким образом я вычитал сначала у Цицерона, что Хикет из Сиракуз предполагал, что Земля движется; затем у Плутарха я тоже нашел указания, что некоторые иные придерживались такого же мнения… Побуждаемый этим, я и стал размышлять о подвижности Земли, и, несмотря на кажущуюся нелепость, я не переставал думать об этом предмете… Я хотел посмотреть, не удастся ли мне, допустив движение Земли, найти для истолкования движения по небесным орбитам более точные результаты, чем те, которые существовали до меня».

Таким образом Копернику были известны имена многих из его предшественников, причем в своем главном труде он упоминает о тех местах классических произведений, где эти имена приведены. Но известны только имена астрономов, способствовавших возникновению гелиоцентрической системы мира — от их же работ сохранились лишь незначительные отрывки в виде скудных цитат у Аристотеля, Архимеда, Цицерона, Плутарха и Сенеки. К тому же авторитет Аристотеля уже в древности был очень высок, и никакое гелиоцентрическое учение не могло вытеснить его геоцентрическую систему. Едва возникнув, это учение было оставлено, и древние ученые упоминали о нем как о забавном парадоксе. Только спустя 2000 лет этот «парадокс»

превратился, благодаря Копернику, в учение, которое вступило в ожесточенную борьбу со старой системой мира, — борьбу, направленную не только против все еще непоко- лебленного авторитета Аристотеля, но и против догм христианской церкви.

Неоднократно высказывалась мысль, что система Коперника таится в учении пифагорейской школы, которая якобы имела верное представление не только о двояком движении Земли, но и об обращении прочих планет вокруг Солнца. Декрет папской цензуры, запрещающий распространение идей Коперника, клеймил эти идеи как «ложное пифагорейское учение». На самом же деле- учение пифагорейской школы о вселенной подвергалось последовательным изменениям, причем по системе самого Пифагора (582–500 гг. до хр. эры) Земля считалась неподвижно покоящейся в центре вселенной.

Пифагор сам ничего не написал; многие свои идеи он скрывал от большинства учеников, а доверялся только «избранным», характер которых старался тщательно изучить и потом уже удостаивал их своего доверия. Ничего не писали и непосредственно ученики Пифагора, и поэтому нельзя с достоверностью сказать, вышло ли учение Пифагора в том виде, в каком оно известно нам, действительно из уст самого этого философа. Во всяком случае нет достоверных свидетельств, что Пифагор, жизнь которого затемнена массой созданных о нем легенд, не признавал господствовавших в его время обычных геоцентрических воззрений.

Не подлежит сомнению, что этот замечательный геометр был одним из первых, кто доказывал шарообразность Земли, существование антиподов и т. д. Но приписывать Пифагору и его школе знание истинной системы мира, т. е. идею о центральном положении Солнца и обращении во-, круг него Земли, вращающейся вокруг своей оси, нет никаких оснований. Напротив, все указывает на то, что сначала пифагорейцы рисовали себе мир состоящим из восьми вращающихся хрустальных сфер, которые концентрически окружают покоющуюся в их центре Землю.

По этой систехме (представлявшей собой зародыш «системы сфер» Евдокса) ближайшая к Земле сфера принадлежала Луне, затем следовали сферы Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера и Сатурна. Эти семь сфер помещались внутри сферы неподвижных звезд, причем они вращались с различными скоростями вокруг общей оси, не совпадающей с «осью мира», — осью восьмой, звездной сферы. Последняя совершает полный оборот вокруг оси, совпадающей с осью Земли в течение суток, увлекая в то же время все семь заключенных в ней сфер, и это вызывает суточное движение небесных тел. При этом пифаго- Л2

рейцы считали, что вращение каждой из этих сфер вызы вают определенные звуки, создающие знаменитую «гармонию сфер», услышать которую не был удостоен богами ни один человек, кроме их великого учителя Пифагора. Следовательно, гелиоцентрическая система мира, развитая Коперником, никак не может быть названа «пифагорейским учением».

Верно лишь то, что первую негеоцентрическую систему, легшую в основу дальнейшего развития науки о мироздании, находим мы у одного из представителей пифагорейской философии — у Филолая (470–399 гг. до хр. эры), бывшего современником Сократа. Так как он жил в V веке до хр. эры и свои идеи изложил около 430 г. до хр. эры, т. е. через семьдесят лет после смерти Пифагора, то учеником последнего он, конечно, не мог быть, хотя и принадлежал к пифагорейской школе. Его книга о строении вселенной была очень редким произведением и поэтому высоко ценилась в древности; Платон, пожелавший ее купить, заплатил за нее большую сумму—10 000 драхм (около 3500 рублей золотом). К сожалению, от трудов Филолая сохранились лишь короткие отрывки и подлинность многих из них довольно сомнительна. Все эти отрывки собраны исследователем Филолая Беком, но на их основании чрезвычайно трудно получить достаточно полное представление о его системе мира. Однако, несмотря на ряд неясностей, в общи^ чертах эта система нам известна и заключается она в следующем.

Существует лишь одна вселенная, которая имеет шарообразную форму. В ее центре находится чистейший из всех веществ — центральный огонь, являющийся в то же время центром тяжести и опорной точкой всего существующего. Вокруг этого мирового центра — «очага» — обращаются по гармонически распределенным, постепенно сужающимся кругам десять небесных тел. А именно, сначала идет сфера неподвижных звезд, затем планеты Сатурн, Юпитер и Марс, потом Солнце, далее планеты Венера и Меркурий, затем Луна, потом Земля и, наконец, сходное с Землей тело — Противоземлие (по — гречески — Антихтон).

По Филолаю, наше Солнце совершает в течение года оборот вокруг мирового очага и это движение обусловливает изменение длины дня и смену времен года. При этом Солнце играет подсобную роль; оно представляет собой не светящееся, а прозрачное стеклообразное тело, способное выполнить функцию сильного рефлектора. Оно концентрирует, собирает огонь, исходящий из центрального пламени, отражает и распределяет этот огонь в виде света и тепла среди других тел (поэтому то оно и помещается в середине между семью планетами).

Что же касается Противоземлия, то некоторые полагают, что это десятая планета, расположенная между центральным огнем и Землей. Сторонником этого мнения был Аристотель, который считал, что Противоземлие введено Филолаем из‑за особого значения, которое пифагорейцы придавали числу десять. Но на основании исследований Бека правильнее думать, что Противоземлием считалось противоположное полушарие Земли, отделенное от того полушария, которое было известно грекам.

Филолай учил, что Земля и Противоземлие имеют параллельное, концентрическое движение. Они обращаются в течение суток в направлении с запада на восток вокруг центрального огня, причем Противоземлие находится ближе к центральному огню и заслоняет Землю от его лучей. Люди потому только никогда не видят ни этого огня, ни Противоземлия, что они населяют часть Земли, противолежащую центральному огню и Про- тивоземлию. Когда Солнце и населенная часть Земли находятся на одной стороне центрального огня, наступает день; в противоположном случае царит тьма, потому что Земля оказывается тогда в тени, бросаемой Противоземлием, и мы Солнца не видим. При этом к центральному огню, заслоняемому Противоземлием, всегда обращено южное полушарие антиподов, так как Земля круговращается подобно телу, связанному с центром вращения («очагом») прочной связью.

Таким образом в системе Филолая отсутствует вращение Земли вокруг полярной оси, смена же дня и ночи обусловлена вращением Земли вокруг оси, перпендикулярной к плоскости орбиты ее суточного движения вокруг центрального огня. В сущности в этой системе Противоземлие было придумано специально для объяснения дня и ночи, не прибегая к представлению о суточном вращении земного шара вокруг полярной оси, которое явилось только впоследствии.

Мы видели, что система Филолая заключает в себе представление о движении Земли вокруг центрального огня и вокруг своей оси. Но вращение Земли считается происходящим вокруг оси, которая перпендикулярна к плоскости ее суточного поступательного движения вокруг центрального огня. Поэтому важный шаг в развитии представления о движении Земли был сделан тогда, когда это допущение было заменено допущением суточного вращения земного шара вокруг ее полярной оси.

Трудно в точности сказать, кто первый сделал этот шаг и таким образом совершенно отбросил предположения о Противоземлии и огненном центре. Коперник указывает, что у Цицерона он нашел замечание о пифагорейце Хикете Сиракузском (371–286 гг. до хр. эры), который объяснял видимое движение небесного свода движением Земли. Действительно Цицерон, основываясь на свидетельстве Теофраста, говорит: «Хикет Сиракузский считает, что небо, Солнце, Луна, звезды и вообще все, что над нами, неподвижно и что кроме Земли ничто в мире не движется, Земля же вертится вокруг своей оси, и оттого кажется, что все на небе движется». Хикет помещал Землю в центре мироздания, а «центральный огонь» перенес из мирового пространства в центр земного шара. Вместе с тем он приписывал земному шару вращательное движение вокруг полярной оси в течение суток с запада на восток, так что существование Противоземлия стало излишним. Некоторые ученые считают сомнительным достоверность того, что Хикет держался геоцентрической системы, измененной допущением вращения Земли около полярной оси; они думают, что Цицерон ошибся, что этот философ пропагандировал пироцентрическую точку зрения Филолая, в которой отсутствует вращение Земли вокруг полярной оси. Есть, однако, основание думать, что Цицерон не ошибся.

Не подлежит сомнению, что геоцентрическая система, с допущением суточного обращения Земли вокруг ее оси, имела своими представителями пифагорейца Экфанта Александрийского и платоника Гераклида Понтийского, которые жили до Хикета. Эти философы признали Землю центром вселенной, но стали объяснять вращение сферы неподвижных звезд движением земного шара вокруг своей оси. Коперник, говоря об инициаторах учения о движении Земли, приводит следующие слова Плутарха: «Гераклид Понтийский, а равно и пифагореец Экфант, также придают Земле движение, но не поступательное, а вращательное, вследствие которого она, подобно колесу, обходит вокруг своей оси по направлению от заката к восходу».

Но об Экфанте мы знаем чрезвычайно мало, а о Гера- клиде — немногим больше. Последний жил приблизительно около 390–310 „гг. До хр. эры и был учеником Платона, хотя во многих отношениях был духовно близок к пифагорейцам; он написал много сочинений, которые нам известны лишь по заглавиям и отрывкам. Между прочим Плутарх сообщает, что Гераклид каждую звезду принимал за особый самостоятельный мир, носящийся по бесконечному пространству и состоящий из земли, воздуха и воды. Если это верно, то этот философ высказывал мысль, которая никак не может быть примирена с геоцентрическим мировоззрением, учащим, что Земля — центр и цель вселенной. Гераклид, однако, не отвергал геоцентризм, а дополнял его представлением о вращении Земли вокруг оси, отбросив тем самым учение о центральном огне и Проти- воземлии.

Мысль о том, что движение небесного свода представляет собой иллюзию, обусловленную вращением Земли около полярной оси по противоположному направлению, встречаем мы также у Селевка Эретрийского, Архита Тарент- ского и Тимея Локрийского. Но так как сочинения всех этих мыслителей не сохранились, то не удалось установить, благодаря каким именно соображениям они решились сделать этот столь важный шаг, т. е. отречься от неправильного истолкования зрительных впечатлений. Весьма вероятно, что к этому отречению, к сознанию, что земному шару присуще движение, — они пришли под влиянием той иллюзии, которую испытывают моряки: им кажется, что их корабль стоит на одном месте, а берег плывет мимо них, хотя на самом деле плывет корабль.

Возможно также, что немалую роль здесь сыграло следующее обстоятельство: семь планет (считая в их числе Солнце и Луну) обнаруживают, если считать, начиная с Земли, постепенно возрастающее время обращения их сферы (у Луны оно равно 27 дням, у Меркурия 88 дням и т. д.), а наиболее отдаленная от Земли сфера неподвижных звезд совершает свой оборот всего лишь в 24 часа. Для объяснения этого было вполне логично сделать предположение, что Земля, находящаяся в центре вселенной, вращается в 24 часа вокруг собственной оси и что следствием этого движения является смена дня и ночи.

Таким образом суточное движение Солнца и всех небесных тел, их восход на востоке и заход на западе, признавались лишь кажущимися и объяснялись суточным вращением Земли в противоположном направлении, с запада на восток. Это был чрезвычайно важный шаг, открывавший путь ко второй половине учения Коперника — к отрицанию центрального положения Земли во вселенной.

Однако, прежде чем сделать этот второй, наиболее решительный шаг, в древнем мире возникла система мироздания, являющаяся переходом от геоцентрической системы к чисто гелиоцентрической. Эта система также связывается с именем Гераклида Понтийского, но она носит название египетской, потому что многие в течение долгого времени полагали, что этот философ заимствовал ее у египтян. Однако новые исследования приводят к заключению, что название этой системы довольно произвольное, что Египет не был родиной этого учения, что оно восходит только к Ге- раклиду Понтийскому.

Согласно системе Гераклида, Земля вращается вокруг оси, с запада на восток, вызывая видимое движение неба с востока на запад и смену дня и ночи, но Луна, Солнце и верхние планеты Марс, Юпитер и Сатурн движутся вокруг Земли, как вокруг центра. Что же касается нижних планет, Меркурия и Венеры, видимых лишь недалеко от Солнца в виде вечерней или утренней звезды, то они обращаются вокруг Солнца, служащего для них центром. Следовательно, в этой системе мира планеты Меркурий и Венера являются спутниками Солнца и уже вместе с ним движутся около Земли. А благодаря этому для нижних планет противостояния с Солнцем невозможны, и они никогда не видимы в противоположной Солнцу части неба. Как мы потом увидим, это предположение спустя почти 2000 лет отчасти возродилось в системе Тихо Браге:, видя, что оно дает объяснение движениям Меркурия и Венеры, этот выдающийся астроном распространил его на все планеты, за исключением Земли. Выходило, таким образом, что Луна и Солнце обращаются вокруг Земли, между тем как все прочие планеты обращаются вокруг Солнца.

Первым из древних ученых, кто решительно отверг геоцентрическое мировоззрение р сделал окончательный переход к гелиоцентрической системе мира, был выдающийся астроном Аристарх Самосский (310–250 гг. до хр. эры), стоявший в тесной связи с Александрийской школой.

Как мы видели, уже Филолай и некоторые другие пифагорейцы сомневались в том, что Земля находится в центре вселенной. Они высказывали взгляд, что Земля в продолжение суток обращается вокруг центрального огня и что это движение порождает иллюзию — суточное движение небосвода, восход и закат светил. Когда центральный огонь был перенесен из центра неба в центр Земли, этим была предвосхищена одна из важнейших частей учения Коперника — суточное вращение обитаемого нами светила вокруг своей полярной оси. Что же касается другой, не менее важной части учения Коперника — движения Земли и остальных планет вокруг Солнца, — то исходной точкой для нее были наблюдения над Меркурием и Венерой. Эти наблюдения привели к учению Гераклида Понтийского об обращении этих небесных тел вокруг Солнца.

Развивая это учение, нетрудно было в конце концов притти к правильному, гелиоцентрическому представлению о системе мира. Для этого надо было только признать, что

Солнце находится в центре орбит и остальных планет и что Земля является одной из планет. Аристарх Самосский и был тем великим астрономом, который первым пришел к гелиоцентрической теории. По всей вероятности огромную роль в зарождении этой гениальной идеи сыграло его убеждение, что Солнце гораздо больше, чем Земля и Луна.

Мы не имеем подробных сведений о жизни Аристарха; из его трудов до нас дошли только отрывки весьма важного сочинения «О величине и расстояниях Солнца и Луны».

До Аристарха астрономы, развивая различные теории о строении вселенной, совершенно не обращали внимания на проблему взаимных расстояний небесных тел и их размеров. Мы не встречали до Аристарха ни одной научной попытки определить расстояния, отделяющие Солнце и Луну от земного шара. Аристарх же изобрел чрезвычайно остроумный способ, позволяющий при помощи простых геометрических данных определить отношения расстояний Солнца и Луны от Земли. Произведя много тщательных наблюдений, Аристарх вычислил, что Солнце отстоит от нас в 19 раз дальше, чем Луна (на самом деле, как выяснилось почти через два тысячелетия, Солнце дальше Луны от Земли приблизительно в 400 раз). Аристарх пришел к заключению, что Солнце должно быть больше Земли в 300 раз (на самом деле в 1 300 000 раз).

Теоретический путь, которым Аристарх старался решить задачу определения расстояний и размеров Солнца и Луны, был совершенно правилен и состоял в следующем. Когда освещена как раз половина лунного диска, солнечные лучи составляют прямой угол с направлением от Земли к Луне, так что центры Земли, Луны и Солнца находятся в вершинах прямоугольного треугольника, причем расстояние Луны от Земли образует катет, а расстояние Солнца от Земли — гипотенузу. Чтобы определить отношение катета к гипотенузе, т. е. отношение расстояния Солнце — Земля к расстоянию Луна — Земля, достаточно определить один угол (содержащийся между лучами зрения, идущими от глаза наблюдателя к центрам Луны и Солнца), поддающийся непосредственному измерению.

Из своих измерений Аристарх вывел, что угол у центра Солнца равен 3 градусам; в действительности же он гораздо меньше и составляет всего 10 минут. Эта ошибка в подсчетах была вызвана тем, что во времена Аристарха не умели точно измерять очень маленькие углы, тем более, что граница между освещенной и темной половиной Луны не отличается достаточной отчетливостью. Во всяком случае до Аристарха только пифагорейцы пытались определять расстояния до небесных тел, но они довольствовались лишь 72

игрой чисел. Например, Филолай в своей системе, предполагая расстояния возрастающими в геометрической прогрессии, утверждал, что каждое последующее светило в три раза дальше от З^мли, нежели предыдущее. По сообщению Плиния, пифагорейцы оценивали расстояния путем сравнения с высотой музыкальных тонов, причем этот способ возник, по всей вероятности, в связи с открытым самим Пифагором соотношением между числами и гармонией музыкальных тонов. Подобные взгляды, поддержанные Платоном, существовали в продолжение тысячелетий, и даже Кеплер говорил: «Вселенная задумана и построена разумным существом, имею*- щим особое пристрастие к простым математическим соотношениям».

Аристарх считал невероятным обращение столь „исполинского небесного тела, как Солнце, вокруг сравнительно маленькой Земли. В конце концов он пришел к заключению, что звезды неподвижны, что в центре вселенной находится не Земля, а Солнце и чт® Земля обращается вокруг него в течение года. Вместе с тем он допустил, что Земля, обращаясь вокруг Солнца, в то же время имеет и суточное вращение вокруг своей оси.

Сообщения целого ряда древних авторов не оставляют сомнения в том, что Аристарх был первым, с достаточной ясностью выразившим гелиоцентрическое мировоззрение. Между прочим, Плутарх говорит, что мысль о движении Земли высказана была Аристархом лишь в качестве гипотезы, но якобы доказана была Селевком, жившим в середине II в. до хр. эры. В этом, конечно, нельзя не сомневаться, так как в то время не могли располагать доказательствами, которые имели бы достаточно убедительный характер.

Фиг. 19. Треугольник Аристарха, иллюстрирующий метод сравнения расстояний Солнца и Луны от Земли. S, Е и М — Солнце, Земля и Луна. Когда с Земли Луна кажется равной половине круга, точка Е образует с точками М и S прямоугольный треугольник, где расстояние Луны от Земли есть катет МЕ, а расстояние Солнца от Земли гипотенуза ES. Измерив угол MES, узнаем все углы треугольника, гак как угол М прямой, следовательно и сумма углов Е и S равна прямому углу; отсюда нетрудно вычислить отношение сторон треугольника — катета МЕ и гипотенузы ES, т. е. отношение расстояний Луны и Солнца от Земли.

Хотя гелиоцентрическая система мира не получила распространения в древнем мире, величайшие авторитеты античной науки, стоявшие на геоцентрической точке зрения, не замалчивали учения о движении Земли, не решаясь полностью игнорировать его. Например, Аристотель посвятил значительную часть своей книги «О небе» изложению и критике учения некоторых пифагорейцев о движении Земли, давая при этом понять, что представление о поступательном движении земного шара имело влиятельных сторонников. Аристотель ясно постигал возможность объяснения видимого движения звезд либо движением небесной сферы, либо движением Земли, но от последней мысли он решительно отказался.

У Аристотеля мы встречаем возражение против существования поступательного движения Земли, которое казалось решающим на протяжении почти двух тысячелетий. Он считал, что перемещение Земли по ее орбите должно было бы вызывать кажущееся, так называемое параллактическое смещение звезд, подобно тому как перемещение человека на земной поверхности вызывает смещение одних предметов относительно других. Действительно, при поступательном орбитальном движении Земли неподвижные звезды должны описывать на небесном своде большие или меньшие круги и являлись бы наблюдателю каждый раз на другом месте, т. е. имели бы определенный «параллакс». А так как такого смещения звезд никто не наблюдал, то Аристотель рассматривал это, как неопровержимое доказательство неподвижности Земли. Впервые параллактическое смещение 76

звезд удалось обнаружить лишь в 1838 г., и это дало нак не только доказательство годичного движения Земли, но и позволило определить расстояние до ближайших к нам звезд.

У Птолемея целая глава его «Альмагеста» занята подробным опровержением представления о движении Земли. Как и Аристотель, он не называл по именам представителей критикуемых им учений о движении Земли, но по всему видно, что он имеет в виду прежде всего и главным образом наиболее выдающегося сторонника этих учений — Аристарха Самосского. Соображения Птолемея противники Коперника, Галилея и других гелиоцентристов не переставали повторять вплоть до времени Ньютона.

Птолемей совершенно правильно считал доказанным, что Земля представляет только точку в сравнении с небесными пространствами. Но отсюда он сделал вывод, что «Земля не может сделать какого- либо движения вкось», причем это заключение об ее неподвижности он подтверждал не только отсутствием параллактического смещения звезд, но и аристотелевским учением о действии тяжести. Птолемей писал: «Легкие тела уносятся к окружности; нам кажется, что они уходят вверх, потому что верхом мы называем пространство, находящееся над нашими головами, до поверхности, которая нас окружает. Тела твердые и составленные из тяжелых элементов направляются, напротив, к середине, как центру: нам кажется, что они падают вниз, потому что все находящееся под нашими ногами, в направлении к центру Земли, мы называем низом; эти тела, разумеется будут скопляться около центра, вследствие противоположного действия их удара и их трения. Итак, понятно, что вся масса Земли, столь большая по сравнению с падающими на нее телами, может принимать их, не получая ни малейшего колебания ни от их веса, ни от их скорости. Поэтому, если бы Земля имела движение общее со всеми другими тяжелыми телами, то очевидно вследствие своей массы она опередила бы эти тела, оставила бы всех животных, а равно и прочие тяжелые тела, без всякой поддержки на воздухе, а наконец скоро и сама выпала бы из неба. Таковы последствия, к которым мы пришли: нелепее и смешнее ничего нельзя себе вообразить».

Начало средних веков ознаменовалось сильнейшим упадком астрономии и других естественных наук. Главнейшей причиной этого было быстрое распространение христианства, которое объявило войну античным («языческим») воззрениям и вообще науке. К чему людям, жизнь которых христианство объявило только переходом к вечному загробному блаженству, заниматься изучением Земли и небесных светил? Для христиан, считающих Землю «юдолью испытаний», была только одна задача: проводить свое время в молитве, тщательно охранять себя от всех мирских соблазнов, чтобы после смерти попасть в «царство небесное», — пресветлую обитель, где добродетель уготовляет избранникам «престол славы». Поэтому вероучители говорили, что христиане должны интересоваться не тем, как устроены небеса, а как надо жить, чтобы попасть на небо.

Неудивительно, что «святые патриархи» уничтожили знаменитую Александрийскую библиотеку, а Александрия и другие центры научной деятельности пришли в упадок. Учение о шарообразности Земли и о сферической форме окружающего ее со всех сторон неба было предано забвению, как языческое. Это учение вело к заключению о существовании человеческих существ на противоположной половине земного шара, которые в виду их обособленности, не имеют никакой надежды быть спасенными от грехов и попасть в царство небесное. Ведь эти люди — антиподы — не могли быть потомками первочеловека Адама, а Христос не мог пойти к ним и пострадать вторично для их спасения, так как для его появления там необходимым условием было бы существование второго рая, второго Адама и пр. Все это рассматривалось, как недопустимое противоречие христианскому вероучению, и потому существование антиподов, а значит и шарообразность Земли, отвергалось церковными авторитетами.

Так, блаженный Августин (354–430) считал, что противоположная сторона Земли не может быть населена людьми, так как священное писание не упоминает о подобных существах в числе потомков Адама. В своем сочинении «О граде господнем» он писал: «Нет никакой причины допускать баснословную гипотезу о существовании антиподов, т. е. других людей, попирающих будто бы с другой стороны Землю, где Солнце восходит тогда, когда у нас заходит… Если бы было даже доказано, что вселенная и Земля имеют шарообразную форму, все‑таки нелепо предполагать, чтобы какие‑нибудь люди, отважные мореходы, переплыв безграничные пространства океана, могли перейти с этой части вселенной в другую и там посадить ветвь, оторванную от семьи первого человека».

Авторитеты того времени говорили, что Земля плоская и что за Индией «сливаются окраины Земли и неба», и «начинается вселенная». Они отказывались даже принять системы мира Аристотеля и Птолемея, несмотря на то, что эти системы помещают Землю в средоточии вселенной.

В 535 г. появилось сочинение ученого монаха Козьмы Индикоплевста (что значит — «путешествовавшего в Ин — дню») под чрезвычайно характерным названием «Христианская топография вселенной, основанная на свидетельстве священного писания и в которой не дозволяется (!) христианам сомневаться». В нем Козьма советует «не доверяться мирской науке, которая воображает, будто возможно объяснить вселенную разумом» и уверяет, что полную картину вселенной можно получить лишь «неотступно следуя священному писанию». Поэтому им отрицается и осмеивается мнение о шарообразности Земли, возрождается картина мира в таком виде, в каком она была создана еще вавилонянами и египтянами.

Козьма объявляет Землю низом, неподвижным основанием мира и вместе с тем отрицает не только ее шарообразность, но не признает ее даже круглой.

Он уверял, что Земля четырехугольна или, точнее, представляет форму параллелограмма, у которого большие стороны вдвое длиннее малых.

В середине этого параллелограмма находится Палестина с святым городом Иерусалимом. Параллелограмм окружен океаном, образующим Средиземное и Каспийское моря и Аравийский и Персидский заливы. Океан окружен вторым материком, куда люди не могуг проникнуть, но на одной части которого (далеко на восток от населенных мест) они жили до потопа, — там помещался земной рай. Во время потопа ковчег Ноя приплыл к нашему материку, остановился на горе Арарат, и с тех пор рай недосягаем, так что Земля делится на обитаемую и необитаемую части, отделенные друг от друга водным пространством. Наконец, со всех четырех сторон Земли возвышаются отвесные стены, которые соединяются и образуют свод, так что небо — купол этого здания.

Интересы торговли вызвали крестовые походы, которые в сущности были завоевательно — торговыми экспедициями. В связи с развитием торговли, ростом городов и расширением ремесла, в нарождающемся буржуазном классе стала нарастать энергия, которая влекла его к различным предприятиям. У буржуазии стали все более повышаться научные интересы, потому что она понимала, что ее будущее зависит от успехов в использовании естественных сил, а следовательно от того, насколько правильно ученые постигнут тайны природы. Главное орудие своей будущей мощи она начала видеть в естествознании, которое является теоретической базой, основой техники и поэтому началось возрождение античной науки. По выражению Энгельса «новое время начинается с возвращения к грекам», т. е. с изучения их научно — философского наследства. А в связи с этим стала все более выявляться борьба между буржуазией и папством, которое являлось опорой феодализма.

В течение нескольких веков естественные науки росли и крепли вместе с ростом и усилием буржуазии. Энгельс в предисловии к английскому изданию своей брошюры «Развитие социализма от утопии к науке» по этому поводу пишет: «Вместе с расцветом буржуазии шаг за шагом шел вслед гигантский рост науки. Возобновился интерес к астрономии, механике, физике, анатомии, физиологии. Буржуазии, для развития ее промышленности, нужна была наука, которая исследовала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы. До этого же времени наука была смиренной служанкой церкви, и ей не было позволено выходить за пределы, установленные верой: короче, она была чем угодно, только не наукой. Теперь наука восстала против церкви; буржуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании».[13]

После завоевания Константинополя турками в 1453 г., греческие беженцы привезли с собой из этого города ценные рукописи Птолемея и некоторых других античных авторов. Среди образованных слоев европейского общества началось усиленное изучение этих трудов, шедшее параллельно с практическим наблюдением природы. Европейское общество, хозяйственная база которого была гораздо шире базы рабовладельческого строя, быстро перешло на ту степень развития, которой достиг античный мир. Понятно поэтому, что античная наука вскоре оказалась неспособной содействовать дальнейшему прогрессу общества.

В самом деле, одно лишь изобретение книгопечатания позволило естественным наукам двигаться семимильными шагами вперед. Благодаря напечатанию Гуттенбергом около 1450 г. первой книги началось уничтожение феодально — духовной монополии учености, и это позволило чуть ли не каждому купцу и промышленнику превратиться в естествоиспытателя.

После неудачи крестовых походов и завоевания Константинополя турками Европа потеряла прежний интерес к сухопутным торговым путям в Азию. Но вместе с тем у народов, живших у открытого Атлантического океана, возник большой интерес к Индии, которая казалась страной сказочных сокровищ. Наиболее удобным считался морской путь в эту страну, и в поисках этого пути моряки и авантюристы, влекомые жаждой золота и приключений, переплывали не только моря, но и океаны. В результате был совершен ряд великих географических открытий: открыты Америка и неизвестные раньше земли Африки, Азии и Океании, найден морской путь в Индию, совершено первое путешествие вокруг света и т. д. Все это сопровождалось завоеванием и разграблением огромных государств западно — европейскими народами.

Эти события оказали колоссальное влияние на развитие культуры. Они расширили узкий кругозор средневековья и опровергли целый ряд старых фантазий о мире. У людей создался масштаб больших расстояний и им стало ясно, что не существует никакого «края света». В новых странах люди с изумлением увидели незнакомые им до сих пор созвездия, и на основании своего опыта они убедились, что Земля имеет форму шара и свободно висит в мировом пространстве. Это было исключительно важное открытие, так как большинство людей в это время все еще представляло себе Землю в виде плоского диска, на «краях» которого вода, воздух и облака смешивались в непроницаемую смесь.

Так как учение об антиподах преследовалось церковью, то даже те схоласты, которые вместе с Аристотелем верили в шарообразность Земли, остерегались высказывать свои убеждения. Например, когда папа узнал, что епископ Вир- гелий верит в существование антиподов, он вызвал его в Рим на суд как еретика. Неудивительно, что когда Колумб после 18 лет напрасных исканий поддержки своему великому предприятию явился, наконец, к испанскому двору и был направлен в саламанский совет, то последний не замедлил основательно «ниспровергнуть» все доводы Колумба о шарообразности Земли цитатами из Библии и сочинений святых отцов.

То обстоятельство, что Колумб, невзирая на все препятствия, открыл новую часть света, прорвало в одном месте кольцо, которым церковь и схоластика окружили науку. После этого все кольцо начало распадаться: наступил конец схоластическому арисготелизму. Если большинство все еще наперекор всему продолжало держаться за схоластическую премудрость, то уже немало мыслителей (Эразм, Вивес и др.) все яснее и яснее сознавали позор оков для науки и гневно рвались в бой. Они говорили, что природа познается не слепым преданием и не хитроумными рассуждениями, а наблюдением и опытом, что надо обращаться непосредственно к природе, по примеру древних. Они противопоставляли схоластике опытную науку, справедливо утверждая, что поступить в истинном духе Аристотеля — это значит идти дальше него.

Таким образом, прежде чем произведенная Коперником великая астрономическая революция успела «сдвинуть с места» земной шар, старое учение о мире испытало неожиданное потрясение от важного переворота на Земле. Этот переворот был вызван открытием Колумба и бросившимися вслед за ним на поиски новых земель путешественниками и авантюристами (это слово еще не имело оскорбительного смысла). Не только грамотные, но и малограмотные с увлечением слушали рассказы, в которых правда была смешана с фантазией, о диковинных странах с их неведомыми миру животными, растениями, людьми, сокровищами и т. п. Прежде всего привлекало то, что в новооткрытых странах мало людей, что дикари очень простодушны и слабо вооружены, а золото и серебро, по рассказам, имеется в таком изобилии, что достаточно нагнуться, чтобы стать сразу обладателем больших богатств.

Неудивительно, что жажда наживы охватила не только верхи общества, но проникла глубоко и в его толщу, а это привело к тому, что мир сдвинулся с вековых неподвижных своих основ. Начали шататься и трещать старые устои хозяйства, быта и идеологии, а благодаря этому в естественных науках, и в особенности в астрономии, началась эпоха великих открытий и изобретений, представлявших собой как бы преддверие капиталистического общества. Недаром гуманист Гуттен (1488–1523), представитель молодой немецкой буржуазии XVI в., сказал о своем времени: «Троны шатаются, умы волнуются, наука рвется в бой, — как славно жить, да, как славно жить в эти годы, мои друзья!..».

Великие географические открытия, сделанные в итоге широкого развития торговых сношений и поисков новых рынков, знаменуют собой переход от средних веков к новому времени, т. е. смену социально — экономической формации. Эти открытия вызвали колоссальный рост предъявленных науке требований, поставили перед культурным человечеством много новых технических, хозяйственных и т. п. задач. Поэтому Энгельс, указывая на связь науки и практики, т. е. производства, писал: «Если после темной ночи средневековья вдруг заново возрождаются с неожиданной силой науки, начинающие развиваться с чудесной быстротой, то этим чудом мы… обязаны производству».[14]

В связи с развившимся океаническим мореплаванием возникла потребность точно ориентироваться в открытом море. Для этого необходимо было точное наблюдение над небесными светилами. Это, в свою очередь, повело к усовершей- ствованию астрономических инструментов и к изобретению новых.

Прежде чем приступить к изложению учения Коперника, необходимо остановиться на двух замечательных предвестниках нового мировоззрения. Мы говорим о кардинале Николае Кребсе (1401–1464), известном под именем Кузанского (по названию его родного города), и знаменитом художнике Леонардо да — Винчи (1452–1519), стремившимся создать новую систему мира. Оба они возражали против основных положений древнегреческой астрономии: учения о совершенстве небесных тел и их кругообразных движениях — в противоположность земным элементам и прямолинейным движениям на Земле. Это показывает, что деятельность Коперника, Бруно, Кеплера и других великих творцов нового учения о мире была подготовлена всем историческим развитием и не оторвана от предшествовавших стремлений в науке.

Николай Кузанский во многом не соглашался с господствовавшим учением Аристотеля, в особенности с его физикой и астрономией. Так, в своем сочинении, озаглавленном «Ученое невежество»[18] он не только отвергал абсолютность «верха» и «низа», но и развивал смелую, оригинальную мысль о том, что вселенная не имеет центра, — мысль, являющуюся одной из капитальных идей нового, материалистического мировоззрения. Он говорил, что Земля уже потому не может находиться в центре вселенной, что бесконечная вселенная не может иметь никакого средоточия, так как центр есть точка, находящаяся на равном расстоянии от всех частей окружности. А вселенная не может иметь окружности, говорил он, потому что за этой окружностью необходимо должно находиться еще что‑нибудь; стало быть, вселенная не имеет ни центра, ни окружности.

Замечательно, что в этом отношении Николай Кузанский шел дальше Коперника, рассматривавшего солнечную систему лишь как ядро шарообразной вселенной с Солнцем в центре, и был в этом отношении предшественником Джордано Бруно. Последний относился к идеям ученого кардинала с великим уважением; он говорил: «Если бы монашеский клобук не затмевал и не стеснял порой его гения, то Кузанского надо было бы считать выше Пифагора».

Кузанскому принадлежит великолепное выражение, что вселенная есть сфера, которая «имеет свой центр повсюду, а свою окружность нигде».[19] При этом он указывал, что чем больше радиус круга, тем меньше его кривизна, а окружность наивеличайшего круга не будет иметь никакой кривизны, — она будет прямой линией.

Николай Кузанский смело высказал и подробно развил и другую мысль, также принадлежащую к числу капитальных идей нового, научного мировоззрения. Вопреки Аристотелю, Птолемею и другим авторитетам, он учил не только тому, что вселенная не имеет центра, но и тому, что между земным или элементарным и небесным или астральным нет различия по существу составляющей их материи. Этот мыслитель говорил, что Земля — такое же небесное тело, как Солнце, Луна и другие светила. По своим размерам Земля меньше, чем Солнце, но больше, чем Луна, причем для отдаленного наблюдателя Земля должна казаться светящимся телом. Что же касается Солнца, то оно объявилось землеподобным телом, которое окружено светлой периферией, испускающей свет и теплоту. (Это — начало учения о солнечной фотосфере, развитого Вильямом Гершелем, но впоследствии отвергнутого.)

Николай Кузанский говорил о «жителях других звезд» и считал, что «ни одна из звездных областей не лишена жителей». Он, стало быть, смело провозгласил идею множественности обитаемых миров, за которую впоследствии Джордано Бруно был осужден как еретик и сожжен живым на костре. Если сам автор не пострадал за свои идеи о мирах, бесконечности и т. д., то это, по всей вероятности, объясняется тем, что они сделались известны только после его смерти.

Что касается учения о движении Земли, то оно в сочинениях и рукописных заметках Николая Кузанского выражено неясно. Он признавал движение общим свойством всех без исключения тел, и поэтому считал, что Земля имеет движение подобно всем телам вселенной. Ход его рассуждений был таков: в природе нет ничего неподвижного, так как безграничная вселенная не имеет центра, а только центр мог бы быть неподвижным; поэтому и Земля движется, не покоится в центре мира и не хуже всех других небесных светил.

Николай Кузанский хорошо понимал относительность движения. «Земля в самом деле движется — писал он — хотя мы этого не замечаем, так как мы ощущаем движение лишь при сравнении с чем‑либо неподвижным». Однако он не пришел к мысли, что таким неподвижным пунктом могут быть звезды. Все же чрезвычайно важно следующее его замечание: «Если бы кто‑нибудь не знал, что вода течет, не видел бы берегов и был бы на корабле посредине вод, как мог бы он понять, что корабль движется? На этом же основании каждому, находится ли он на Земле, на Солнце или какой‑нибудь другой звезде, всегда будет казаться, что он стоит в неподвижном центре, между тем как все остальные вещи вокруг него движутся. Если бы он оказался на Солнце, на Луне, на Марсе, — всегда наверняка он будет указывать другие полюсы».

Но в чем именно состоит движение Земли? Как уже сказано, на этот вопрос весьма трудно ответить, так как взгляды Николая Кузанского о земном движении довольно темны, туманны. Вызвана же эта неясность главным образом тем, что его утверждения покоятся не столько на наблюдениях и математических выводах, сколько на общих, философских соображениях. Не подлежит лишь сомнению, что он приписывал Земле вращение вокруг оси, но не дошел до мысли о движении Земли вокруг Солнца. Правда, кроме вращательного движения, он приписывал Земле еще какое‑то движение, как будто даже еще два движения, но в чем состоят эти движения — понять нелегко. Но важно то, что в «системе мира» Николая Кузанского впервые поколеблен, потрясен освященный почти полуторатысячелетней устойчивостью авторитет Птолемея и созданы предпосылки для великого переворота в астрономии, произведенного почти столетие спустя Коперником.

Впрочем, сочинения этого кардинала — мыслителя, пови- димому, были неизвестны Копернику, ибо голос его прозвучал совершенно одиноко, не найдя в официальной философии никакого отклика. То же можно сказать и о другом предвестнике нового мировоззрения, о Леонардо да — Винчи, который был не только гениальным художником и крупным инженером, но и великим ученым и мыслителем.

Этот гигант мысли был далек от казенной, официальной науки своего времени. Порвав связь со «школьной наукой» своей эпохи, сводившейся к истолкованию авторитетов древности, Леонардо да — Винчи провозгласил себя служителем «опыта», подчеркивая: «Кто ссылается на авторитет, тот пользуется не своим умом, а своей памятью». Он говорил, что «мудрость есть дочь опыта», что «опыт никогда не ошибается», что «ошибаются лишь наши суждения», что опыт есть источник знания. Противопоставляя себя официальным ученым, он говорил: «Если я не умею, как они, приводить места из авторов, то я призываю нечто высшее и достойнейшее, призываю опыт, бывший учителем из учителей. Я хорошо знаю, что иные напыщенные люди сочтут себя вправе порицать меня, ссылаясь на то, что я человек без учености. Безумный народ! Не знают, что подобно тому как Марий ответил римским патрициям, я мог бы сказать им: украшающиеся чужими трудами не хотят оставить за мной плодов моего собственного труда. Они скажут, что, не обладая ученостью, я не могу хорошо выразить того, о чем хочу трактовать. Они не знают, что предметы, меня занимающие, зависят от опыта, а не от слов. Опыт был учителем тех, которые хорошо писали. Во всяком случае, он мой учитель». В другом месте он говорит о тех же ученых: «Они ходят, спесиво надувшись, разодетые и разукрашенные, и не хотят оставить мне плод моих трудов. Они презирают меня — изобретателя! Но каких же порицаний заслуживают они, не изобретатели, а фанфароны и декламаторы чужих трудов… Изобретатели по сравнению с ними то же, что предмет, стоящий перед зеркалом, по сравнению с изображением этого предмета в зеркале. Предмет есть нечто сам по себе, изображение — ничто».

Фиг. 25. Леонардо да — Винчи.

Коперник родился в 1473 г. в польском городе Торне. Сын богатого купца, он получил всестороннее образование в лучших университетах (в Кракове, Риме, Падуе и др.). Окончив образование, Коперник вернулся на родину и принял в маленьком городе Фрауэнбурге должность каноника, т. е. духовного чиновника по управлению церковными делами при епископе. Эта должность не только вполне обеспечивала его материально, но и давала много досуга для научных занятий. Но хотя Коперник принадлежал к духовному званию, священником он не был и церковных служб не совершал.

Коперник был искусным врачом, знающим правоведом и опытным инженером. Однако, главным своим занятием он считал астрономические исследования и все свободное время посвящал наблюдениям небесных светил и сложнейшим астрономическим вычислениям, стараясь ответить на вопрос: как устроен мир, если общепринятая система мира неправильна? В результате неутомимых изысканий он создал новую систему астрономии, всецело основанную на представлении о движении Земли и нанесшую тяжелый удар религиозному мировоззрению.

Фиг. 26. Николай Коперник.

Несмотря на все свои значительные преимущества, гелиоцентрическая система Коперника в том виде, как она выразилась в его сочинении, заключала в себе значительные астрономические погрешности. Эти недостатки вызваны были тем, что Коперник не порвал окончательно с аристотелевой физикой, т. е. не критически воспринял целый ряд старых представлений. Но в этом следует обвинять не его самого, а его время, так как тогда физика, механика и другие дисциплины не ушли далеко вперед по сравнению с античной наукой.

Одним из важнейших недостатков системы Коперника было признание не двух родов движения Земли (около о си и около Солнца), а трех, причем третье он называл «движением по склонению». Он считал, что оно совершается в обратном направлении относительно порядка зодиакальных созвездий, т. е. от востока к западу, и служит для объяснения смены времён года, для приведения во всякий момент, оси Земли в положение, параллельное тому, какое эта ось занимала прежде. Вот почему Коперник считал нужным придумать это последнее движение.

Коперник впервые показал, что смена времен года может быть объяснена лишь при условии, когда земная ось при движении вокруг Солнца постоянно остается параллельной себе. Но он не знал механического закона инерции, открытого почти через столетие Галилеем, и поэтому он, подобно другим ученым своего времени, находился под влиянием аристотелевого учения об естественных и насильственных движениях. Согласно этому учению, какое‑нибудь тело может обращаться вокруг другого тела только тогда, когда оно поддерживается каким‑нибудь твердым телом, например, хрустальной сферой, в поверхность которой оно вставлено. В таком случае к центру вращения будет обращена постоянно одна и та же сторона тела при всех положениях; какие, будут принимать соответствующие точки сферы во время ее вращательного движения. Выходит, таким образом, что Земля должна находиться по отношению к Солнцу в таком же положении, как Луна по отношению к Земле, т. е. она должна иметь постоянно одни и те же части обращенными к дневному светилу. Но так как этого нет, то Коперник предположил, что сверх вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Солнца наша Земля наделена третьим движением, благодаря которому она принимает такие постепенные положения, что ось остается постоянно параллельного самой себе.

Таким образом Коперник не знал еще, что два движения Земли (вокруг оси и вокруг Солнца) совершенно незави- с и м ы одно от другого. Эта независимость вытекает из замечательных опытов Галилея над инерцией тел.

В то время как Земля движется вокруг Солнца, ось земная не меняет своего направления и остается параллельной своему прежнему положению в пространстве.

Преемники Коперника довольно скоро заметили эту его ошибку и отбросили третье движение Земли, вследствие чего гелиоцентрическая система мира приняла более простой, более естественный вид.

Фиг. 33. Коперниково объяснение времени года. Рисунок из его книги, показывающий, что ось вращения Земли FH остается во время обращения вокруг Солнца «параллельной самой себе» и сохраняет с плоскостью земной орбиты постоянный наклон. А, В, С, D — центры Земли в начале четырех времен года, т. е. около 23 декабря, 21 марта, 22 июня и 22 сентября.

Учение Коперника было еще более ярким свидетельством победоносной смелости человеческого мышления, чем открытие Колумбом и другими мореплавателями заморских земель, раздвинувшее границы обитаемого мира. Между тем великие географические открытия настолько глубоко проникли в практическую жизнь, что никто не остался не задетым ими, в то время как учение Коперника представляло идейное завоевание, которое могли воспринять и разделить только немногие посвященные.

Правда, в течение сравнительно непродолжительного времени разошлось два издания его труда, но подавляющее число ученых заняло по отношению к Копернику отрицательную позицию и старалось замалчивать новое учение или на много умалить его значение.

До работ Тихо Браге, Кеплера и Галилея учение Коперника находило лишь единичных приверженцев. Открытыми сторонниками новой системы мира были Ретик, который еще в 1539 г. дал краткое изложение этой системы, и астрономы Рейнгольд и Ротман, которые старались применять учение Коперника к вычислению таблиц движения небесных тел.

Рейнгольд в 1551 г., т. е. всего лишь 8 лет спустя после смерти Коперника, издал свои астрономические таблицы (так называемые Прусские таблицы) в двояком вычислении — по системе Птолемея и Коперника. При этом в предисловии он категорически заявил: «Мы обязаны Копернику глубокой благодарностью за его многотрудные наблюдения и в особенности за восстановление истинного учения о движении небесных тел». Рейнгольд этим не ограничился: вычислив астрономические таблицы по формулам нового учения (эти таблицы, между прочим, послужили основой для исправления календаря в 1583 г.), он начал готовить к печати комментарии работ Коперника, желая этим способствовать признанию в астрономическом мире заслуг коперниковой системы. К несчастию, в 1553 г. Рейнгольд умер от чумы, а с ним вместе исчез и этот комментарий, которого он не успел издать. Что же касается Ротмана, то этот ко- перниканец жил после Рейнгольда. Он совершенно правильно указал на ненужное усложнение, внесенное третьим движением Земли.

Но таких, как Рейнгольд и Ротман, было чрезвычайно мало: даже те астрономы, которые использовали вычисления Коперника, в подавляющем большинстве решительно отвергали его теорию.

В конце XVI в. имя Коперника появлялось в научных книгах лишь при упоминании о его якобы неудачной попытке возобновить учение Аристарха Самосского. Из студенческой тетради Галилея видно, что в Пизанском университете смотрели на теорию Коперника только как на курьезную попытку оживить систему Аристарха, окончательно отвергнутую приведенными у Птолемея возражениями.

Весьма характерно, что уже в 1552 г. в книге публициста Дони в качестве сторонника новой системы мира выставлен шутник Карафулла, который защищает основные положения Коперника (не называя его явно) против все усиливающихся возражений своего противника самыми нелепыми шутовскими аргументами. Книга Дони позволяет думать, что о движении Земли говорили в то время гораздо больше, чем это можно предполагать на основании ученых книг того времени. Но только с появлением Джордано Бруно, а затем Галилея, открылась возможность сделать учение Коперника со всеми вытекающими из него выводами, достоянием широких масс населения, незнакомых с математической премудростью. Ибо Бруно и Галилей, вслед за Монтенем, предпочитали печатать свои произведения не на языке цеховой науки, не по — латыни, а на родном языке, доступном для широких кругов.

Посмотрим теперь, каково было отношение церкви к коперниковой системе мира.

Когда распространился слух об учении Коперника, вожди реформации Лютер и Меланхтон сразу вооружились против него. При всем своем невежестве в естественных науках Лютер сразу раскусил убийственный для религиозного мировоззрения характер нового учения. Более образованный Меланхтон к тому же не мог примириться с тем, что это учение сокрушает астрологию, и поэтому считал, что власти должны «укротить» этого смелого астронома.

Что лее касается верхов католического духовенства, то, как это ни странно, вначале они отнеслись к коперникан- ству довольно терпимо и даже с некоторым интересом. Это видно из того, что в 1533 г. папа Климент VII, услыхав о том, что Коперник распространил среди некоторых астрономов краткое изложение своего астрономического учения, собрал однажды кардиналов и приближенных к нему лиц в Ватиканском саду, чтобы выслушать сообщения своего ученого секретаря об этом новом учении. Сообщение это было выслушано довольно благожелательно, причем отношение к Копернику осталось неплохим и при следующем папе Павле III. Об этом, между прочим, свидетельствует письмо к Копернику главы доминиканского ордена, кардинала Шенберга, в котором он очень просил «ученого мужа» ни за что «не скрывать от друзей науки своей новой системы», уверяя Коперника, что он «сердечно желает доставить признание его большим заслугам». И такое отношение существовало в течение полувека после выхода книги Коперника в свет: она свободно распространялась, выдержав несколько изданий.

Итак, католическая церковь некоторое время не проявляла особого беспокойства по поводу учения Коперника, не придав значения противоречию этого учения библейским рассказам. Чем же это было обусловлено?

Книга Коперника была совершенно недоступна для широких кругов населения, так как она была написана на «языке ученых», по — латыни, и изобиловала очень сложными математическими формулами. Вместе с тем она составлена была таким образом, что в ней лишь с некоторым трудом можно было отделить руководящие мысли от массы вычислений, на них основанных. В связи с этим даже в образованной среде (при господствовавшем тогда невежестве в вопросах естествознания), вне узкого круга специалистов- астрономов, распространение ее шло очень медленно. К тому же изложение велось очень осторожно, без всяких экскурсов в область религиозных и библейских воззрений — Коперник сделал вид, что он имеет дело только с математикой. «Не знающий геометрии пусть не входит», — предупреждал он читателей. Все это способствовало тому, что церковь отнеслась к этой книге (которая к тому же была посвящена папе) терпимо. Видимо считались также с тем, что от каждого успеха астрономии можно ожидать улучшение церковного календаря.

Но главную роль здесь играло то обстоятельство, что на учение о движении Земли вокруг Солнца вначале смотрели как на гипотезу, полезную математикам, удобную для вычисления движения светил, но не отображающую действительность. Дело в том, что верхи католичества, верные духу средневековой схоластики, смотрели на всякую гипотезу, как на более или менее удобную абстракцию, не претендующую на истину, ибо истину можно найти только в церкви, в откровении. Вот почему вначале теология не отвергла учения Коперника и считала, что раз это учение рассматривается в качестве математической фикции, то оно не может опровергать «священного» писания.

В течение долгого времени многие думали, что сам Коперник смотрел на свое учение глазами средневековых схоластиков. Дело в том, что в первом издании книги Коперника, вышедшем в 1543 г., имелось странное предисловие, в котором новое учение обозначается как гипотеза, которую «не следует считать ни истинной, ни вероятной», которая должна служить лишь для того, чтобы удобнее было вычислять небесные явления. Предисловие это было без подписи и потому приписывалось самому Копернику, но в действительности оно принадлежало богослову и математику Андрею Оссиандру, который воспользовавшись тем, что ему было поручено наблюдение за печатанием книги, самовольно поместил это свое предисловие. Коперник об этом не знал и не мог знать, так как он во время печатания своей работы лежал на смертном одре.

В своем анонимном предисловии Оссиандр объявляет тщетным стремление человека проникнуть в тайны природы, — эта природа скрыта от взоров человека и постигается лишь через «откровение». В связи с этим мы должны «придерживаться того предположения, которое является наиболее легким для понимания», т. е. мы должны ограничиться простым описанием явлений. От гипотез поэтому мы «не должны ожидать чего‑нибудь достоверного»: они имеют служебный «рабочий» характер, ибо их задача — «указывать на согласованность вычислений и наблюдений». Правда, Оссиандр отмечает, что «новые гипотезы» сравнительно со старыми «удивительно прекрасны и одновременно легки для понимания», но он даже и не пытается объяснить, чем именно вызвано это их преимущество.[22]

Предисловие Оссиандра — форменное издевательство над трудом жизни Коперника. Ибо последний и не думал выдавать свое учение за геометрическую абстракцию, только удобную для вычисления небесных движений: для него новое учение было изображением действительности. Это видно хотя бы из его дипломатически написанного «посвящения папе Павлу III». В заключительной части он говорил: «Если найдутся пустые болтуны, которые, ничего че смысля в математических науках, позволят себе осуждать или опровергать мое предприятие, намеренно искажая какое‑либо место священного писания, то я не стану на них обращать внимания, а напротив, буду пренебрегать подобным неразумным суждением. Ибо не безызвестно, что знаменитый Лактанций, не особенно впрочем сведущий в математике, довольно ребячески рассуждал о фигуре Земли, насмехаясь над теми, которые считали ее шаровидною. Поэтому люди науки не должны удивляться тому, что мыслящие таким образом станут насмехаться и над нами. Математические предметы пишутся для одних математиков». Таким образом ясно, что Коперник нисколько не сомневался в своем учении и не излагал его как «рабочую гипотезу».

Итак, вначале католическая церковь не отбрасывала учения Коперника, а смотрела на него глазами Оссиандра, старавшегося обезвредить это учение, придать ему приемлемый для церкви характер. Она выступала против копер- никанства только после того, как появился Джордано Бруно (1548–1600), который не только популяризировал это учение, но развивал его. Этот гениальный философ смело отбросил ухищрения Оссиандра, заявив, что учение Коперника не математическая фикция, а картина действительности. Он сделал новые идеи понятными для неспециалистов, излагая их без всяких математических формул на живом, понятном, разговорном языке. И наконец, — и это наиболее важно, — он развил из коперниканства учение о бесконечности вселенной и множественности обитаемых миров, которое нанесло тяжелый удар религиозному мировоззрению.

Благодаря Бруно церковь ясно увидела, что учение Коперника таит в себе глубочайшую ересь, что оно совершен но непримиримо с христианством и всякой другой религией. Поэтому церковь в 1600 г. зверски расправилась с Бруно: сожгла его живым на костре…

Вскоре после этого события гениальный коперниканец Галилео Галилей (1564–1642) своими телеоскопическими открытиями блестяще подтвердил учение Коперника, и в связи с этим римская инквизиция поставила вопрос о ко- перниканстве. В 1616 г. она запретила как «пагубные для католической истины», как «совершенно противные священному писанию» книги всех тех последователей Коперника. которые не хотели признать движение Земли удобной абстракцией, геометрической фикцией. Книга самого Коперника была запрещена условно до тех пор, «пока не будет исправлена». Список исправлений вскоре был действительно обнародован, причем заключался он в удалении тех мест, где Земля называлась небесным телом, и в некоторых изменениях, имевших назначение представить существенные принципы книги в виде чисто математических гипотез, придуманных ради удобства вычислений. В связи с этим официально было подчеркнуто: «Коперник не гипотетически предложил учение о движении земного шара, — учение, противное священному писанию и его точному толкованию католической церковью, — напротив, он считает свое учение истинным и несомненным, потому оно нетерпимо в истинном христианстве». В 1633 г. церковь расправилась с Галилеем и запретила даже излагать коперниково учение в виде гипотезы, — она разрешила только опровергать это «пагубное» для христианства представление о мире. Только в 1835 г., не желая более оставаться в смеш — ном положении, католическая церковь решилась вычеркнуть книги коперниканцев из списка запрещенных книг.

С учением Коперника жестоко боролись не только лютеранская и католическая церкви, но и православная церковь, которая вообще всячески душила науку и просвещение. Хотя уже в 1530 г., т. е. до выхода в свет книги Коперника, о гелиоцентрическом учении уже знали в России, первое изложение этого учения в русской литературе появилось только в пятидесятых годах XVII столетия, т. е. уже после смерти великих коперниканцев Кеплера и Галилея. Однако и это изложение, сделанное Славинецким, не получило распространения (оно осталось в немногих рукописях), ибо православная церковь категорически запрещала всякие объяснения устройства мира, несогласные с «священным» писанием. В учредительной грамоте Московской славяно — латинской академии, основанной в 1682 г., было прямо сказано, что всякий, кто осмелится распространять не одобренные церковью взгляды «без всякого снисхождения да сожжется».

Только в 1717 г., т. е. уже после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, по распоряжению Петра I был напечатан перевод книги Гюйгенса, которая излагала учение Коперника. Но это породило разговоры о том, что подобные «богопротивные книжки» суть «нахождения сатанинские» и служат «на пользу дьяволу». А мастер монетного двора Посошков (1653–1726), всецело стоявший на почве церковной идеологии, в своем «Завещании» очень ярко выявил непримиримость гелиоцентризма с библейским мировоззрением, так как он прекрасно понял антирелигиозный смысл коперниканства. Он говорил о новом учении как об умственном разврате, а Коперника называл «проклятым богу соперником», который «не токмо слово божие, но и дела его опорочиша».

Свое рассуждение о коперниканстве Посошков закончил следующими словами: «А проклятый Коперник, богу соперник, тот творительный глагол божий спорит, и Моисеево писание: иже от откровения божия написанная, ничтожит. И тому своему лжемоставному вымыслу, никакова от божественного писания свидетельства не являет: но токмо своим богопротивным умствованием утверждает. И тыи же лютеране в такое же безумие от высокомерия своего вни- доша, еже и самого бога ничтожиги начинают и глаголют: несть бога. О предельного люторского безумия, законы вся божия превратиша опако: а потом начаша творение его обращати опако же: тягостную землю подъяша на воздух, от кентра земного идеже была от бога сотворена, вознесо- ша на высоту небесную, и со звездами ю уравниша, и планетою ю нарекоша, а лехкость солнечную, с высоты небесные, идеже е устроил бог, снесоша, и поставиша. в средине тверди небесныя, идеже по божию творению и повелению всякая тяжелость собирашеся. Бог сотворил солнце в по- служение и просвещение земли, и живущим на ней человеком, а люторане солнце — в бога почтоша, устроиша ему недвижиму быти, а земле, и с человеки, повелеша служити солнцу, и на кииждо день окрест его творити».

После смерти Петра I притихшие на время церковники принялись всячески препятствовать распространению научных представлений о мире. По настоянию синода была Запрещена выведшая в 1740 г. переводная книга Фонтенеля «Разговоры о множестве миров», а имевшиеся экземпляры ее были конфискованы и уничтожены. В связи с этим учение Коперника было запрещено как «вере святой противное и с честными нравами не согласное».

В это мрачное время один только Ломоносов (1712–1765) осмелился возвысить свой голос против поповского мракобесия; этот гениальный русский ученый пренебрег запрещением синода излагать учение Коперника и с ри ском для себя защищал и пропагандировал это ненавистное церковникам представление о мире. Стараясь расправиться с бесстрашным ученым, синод в 1757 г. начал против Ломоносова дело, обратившись к царице Елизавете с просьбой «означенного Ломоносова для надлежащего в том увещевания и исправления в синод отослать». Только совершенно случайно это дело заглохло и не имело последствий для первого русского ученого.[23]

Но борьба русских реакционеров с коперниканством продолжалась и после Ломоносова, приняв лишь другие формы.

С тех пор как католическая церковь вынуждена была снять запрет с учения Коперника, богословы разных религий не осмеливаются открыто оспаривать тот факт, что Земля является лишь одним из небесных тел. Но они по- прежнему ненавидят учение Коперника за то, что оно нанесло сокрушительный удар антропогеоцентризму — этому важному пункту религиозно — библейского мировоззрения. Поэтому они бывают чрезвычайно довольны, когда время от времени появляются наивные чудаки или откровенные мракобесы и ловкие шарлатаны, которые с «ученым видом» уверяют, что учение Коперника якобы все еще окончательно не доказано, что оно заключает в себе массу вопиющих противоречий, и т. д. Такие выступления имели место даже во второй половине прошлого столетия, и книги, направленные против учения Коперника благодаря поддержке поповщины выдерживали немало изданий.

Так, в 1866 г. астроному Медлеру пришлось выступить против немецкого педагога Шепфера, который в целом ряде книг и лекций уверял, что учение Коперника — это «ученое шарлатанство последнего времени», что это учение завело астрономию в безысходный тупик, что астрономия должна вернуться к докоперниковскому религиозно — библейскому представлению о неподвижности Земли в центре вселенной. Шепфер не скрывал того, что его «критика» коперниканства вызвана религиозными соображениями, так как отрицание антропогеоцентрического мировоззрения неизбежно ведет к заключению, что «библия — это не более как простая книга, некоторые места которой можно при случае игнорировать, как стесняющие свободу мышления». Одновременно с Шепфером антикоперниковские идеи высказал англичанин Моррисон, который старался даже оправдать астрологию.

Русские мракобесы постарались, чтобы идеи Шепфера стали известны русской читающей публике, уверяя, что они «достойны научного интереса». В 1876 г. Шепфер выпустил большую книгу «Противоречия в астрономии, проявляю щиеся рядом с принятием системы Коперника и исчезающие при гипотезе ей противоположной». В этой книге Шепфер пытался «окончательно опровергнуть учение Коперника» и утверждал, что это учение не справилось с выдвинутыми против него возражениями. Он попросту отвергал все достижения современной астрономии (законы Кеплера, закон всемирного тяготения, телескопические и спектральные данные и пр.). Он уверял, что «современные астрономы знают о небе столько же, сколько знали о нем древние» и что все каши заключения о движении, расстояниях, размерах, массах, температурах и пр. небесных тел «представляют собой не более как пустые мечты пылкого детского воображения». При этом Шепфер пророчествовал: «Придет время, когда астрономы вернутся к геоцентрической системе, т. е. когда они будут считать, что Земля является центральным телом вселенной, около которого сосредоточивается движение всех светил». Все подобные попытки возродить средневековое мировоззрение лишь выявили невежество «критиков» коперниканства и полнейшую непримиримость научного и религиозного представления о мире.

Чтобы подготовить торжество учения Коперника, нужно было прежде всего окончательно разрушить систему мира Птолемея, т. е. показать, что это древнее представление об устройстве вселенной противоречит наблюдениям небесных светил. Это было сделано датчанином Тихо Браге, который был назван «королем астрономов», ибо он превзошел всех прежних астрономов многочисленностью и тщательностью своих наблюдений небесных тел.

Тихо Браге родился в 1546 г., т. е. через три года после смерти Коперника, и вначале готовился к политической карьере, изучая право, риторику и пр. Но под влиянием частного солнечного затмения 1560 г. он чрезвычайно заинтересовался небесными явлениями и стал усердно заниматься астрономией, решив всецело отдаться научным исследованиям. Ему удалось построить вблизи Копенгагена, на небольшом острове Хвене, великолепную обсерваторию. Тихо Браге снабдил ее большим количеством прекрасных инструментов, которые он сам соорудил в своих мастерских. Он работал в этой обсерватории 21 год и за это время (при содействии целого штата помощников) накопил огромное количество весьма точных наблюдений (в особенности планеты Марс). В 1597 г. он вынужден был покинуть остров Хвен и закрыть эту обсерваторию, так как после смерти короля Фридриха остался без покровителя. В конце 1599 г.

Тихо Браге перебрался в Прагу, где приступил к наблюдениям и надеялся обработать весь запас своих наблюдений с целью определить истинную форму орбит планет. Но ему недолго пришлось проработать над решением этой важной задачи, так как в ноябре 1601 г. он внезапно заболел и через несколько дней умер.

Фиг. 34. Тихо Браге.

Одним из выдающихся последователей Коперника был Джордано Бруно. Его Энгельс отнес к числу «гигантов учености, духа и характера», так как он бесспорно был самым решительным и самым революционным философом конца XVI в. и одной из значительных фигур эпохи Возрождения.

Фиг. 37. Джордано Бруно.

Долгое время после Коперника «правоверная» птолемеева система попрежнему преподавалась в университетах и поддерживалась церковью. Например, астроном Местлин (1550–1631), учитель Кеплера, был сторонником учения Коперника (он, между прочим, совершенно правильно объяснил «пепельный свет» Луны тем, что на Луну попадает отраженный Землею солнечный свет), но учить он должен был по системе Птолемея.

Фиг. 38. Галилео Галилей.

Еще в 1611 г. друг Галилея, высокообразованный патер Сарпи понимал, что успех Галилея в Риме — признание иезуитами истинности его телескопических открытий — является иллюзорным, так как эти открытия блестяще подтверждают учение Коперника и наносят тяжелый удар церковному авторитету. Сарпи писал: «Я предвижу, что спор вокруг физики и астрономии сведен будет на почву богословия и что, к великому моему огорчению, Галилей вынужден будет отказаться от своего мнения во избежание — обвинения в ереси и отлучения от церкви. Нет сомнения, что придет время, когда люди науки, более просвещенные, будут оплакивать несчастную судьбу Галилея и несправедливость, учиненную против великого человека, но он должен будет все терпеть и не посмеет жаловаться открыто».

Фиг. 44. Титульный лист книги «Звездный вестник».

Мы видели, что Коперник дал систему астрономии, по полноте и математической строгости не уступающую системе Птолемея, но всецело отрицающую представление о неподвижности Земли в центре мира. Однако старая система Птолемея была Коперником не разрушена окончательно, а лишь значительно упрощена (по крайней мере с узко практической, вычислительной точки зрения). Ибо идея, что равномерно — круговое движение — самое «естественное» и «совершенное», и что поэтому небесные тела должны двигаться равномерно по кругам, до того вкоренилась в умах ученых и философов, что никто ни разу не подумал о возможной ошибочности и неосновательности такого воззрения. Придерживаясь классического положения, что все движения небесных тел должны объясняться комбинацией «простейших», равномерных и круговых движений, Коперник не мог совершенно отбросить идею эпициклов. Он считал, что отклонения от равномерного кругового движения планет (включая Землю) вокруг Солнца должны объясняться системой эксцентриков и эпициклов. Эти уклонения были, однако, весьма различны для различных планет; например, они очень малы для Венеры, сравнительно велики для Марса и еще более велики для Меркурия. Таблицы, вычисленные Рейнгольдом по Копернику, вскоре стали предсказывать небесные движения с большими погрешностями: в 5° для Марса и даже в 10° для Меркурия. А это, конечно, указывало на то, что некоторые принципы, на которых были построены эти таблицы, ложны, что истинную форму орбит небесных тел еще следует установить.

Таким образом дальнейшим шагом в системе Коперника должно было быть определение непосредственно путем наблюдений путей небесных тел, а для этого нужно было повысить точность наблюдений. Как мы видели, это и было сделано одним из самых замечательных наблюдателей, родившихся через три года после смерти Коперника, а именно— Тихо Браге. К концу жизни последнего в число его сотрудников вступил горячий сторонник гелиоцентрической системы мира, гениальный теоретик астрономии Кеплер, который взялся за разработку многочисленных наблюдений Тихо Браге и в конце концов почувствовал необходимость отказаться ог постулата равномерно — кругового движения.

Иоганн Кеплер родился в 1571 г., т. е. через 28 лет после смерти Коперника, в полуразрушенном сельском домике близ города Вейля (в Вюртенберге). На шестом году жизни мать, совершенно неграмотная женщина, отдала мальчика в школу, но вскоре отец, содержавший трактир, взял его из школы, так как ему нужен был прислужник. Отцу пришлось вскоре закрыть свое заведение и он отправился солдатом на войну, где и пропал без вести, а мать впала в нищету. Мальчик нанялся полевым работником, но вынужден был бросить ее, так как был слаб и не годился к физическому труду. Его удалось пристроить на казенный счет в монастырскую школу, где он проявил замечательное трудолюбие и блестящие способности.

Окончив эту школу, Кеплер поступил в университет с намерением подготовиться к духовному званию. Но вскоре он забросил изучение богословия и стал увлекаться астрономией. Интерес к этой науке особенно усилился у него с тех пор, как (благодаря своему учителю коперниканцу Местлину) он ознакомился с учением Коперника. Уже 23 лет Кеплер получил профессуру и с тех пор все свое время посвятил астрономическим исследованиям, стремясь развить и укрепить гелиоцентрическую систему мира. Но его работа протекала в исключительно тяжелых условиях, вся его жизнь была сплошной цепью различных бедствий.

Свои законы движения планет Кеплер нашел, исследуя хаотическую груду наблюдений, не зависимых друг от друга, не объединенных ни общей идеей, ни единым принципом. Они дали вполне ясное представление о геометрическом характере планетных движений, но не объясняли физических свойств явления, не вскрыли причины этих движений. Кеплер догадывался, что мир планет есть система, связанная «единой силой», но он не соблазнился распространенным в то время истолкованием законов в духе пифагорейцев, объяснявших явления «гармонией чисел». Он пытался заложить основы небесной механики (по его терминологии — небесной физики), найти физическое объяснение движения планет, найти силу, приводящую планеты в движение вокруг Солнца.

Эту силу Кеплер совершенно правильно видел в притяжении тел и поэтому допускал, что сила притяжения Земли не может ограничиваться телами на земной поверхности, но должна простираться в пространство. Более того, Кеплер считал, что очагом силы, управляющей движением планет вокруг Солнца, является само центральное светило, и это также было совершенно правильно. Из того, что Солнце находится в фокусе орбиты каждой планеты и что скорость планеты и время обращения зависят от расстояния ее до Солнца, он сделал вывод, что сила, которая движет все планеты, исходит от Солнца.

Но в своих рассуждениях об этой силе Кеплер пошел по ложному пути, потому что состояние тогдашней механики не давало ему еще возможности сделать правильные выводы, т. е. найти закон, по которому действует притяжение. Окончательно решить эту проблему удалось только Ньютону, который установил «закон всемирного тяготения» и показал, что законы Кеплера являются следствием свойств тяжести, т. е. той давно известной силы, с которой Земля притягивает тела на ее поверхности.

Птолемеева система допускала движения, совершающиеся вокруг геометрических, нематериальных точек (центров эпициклов, эксцентриков и т. д.). Некоторые движения такого рода признавал и Коперник, но он уже считал, что «Солнце управляет вращающимся вокруг него семейством светил», т. е. он признавал какое‑то «влияние» или «действие» Солнца на планеты. При этом он даже допускал, что Солнце, планеты и вообще все небесные тела обладают свойством притяжения.

Что же касается Кеплера, то он пошел значительно дальше Коперника и освободил гелиоцентрическую теорию от ее птолемеевских пережитков, так как считал бессмысленным допущение обращения материальных тел вокруг невещественных, математических точек. Кеплерова схема солнечной системы помещала вполне реальное тело. Солнце, в самую важную точку орбит — в один из фокусов эллипса — и одинаково объясняла и движение Луны вокруг Земли и четырех спутников Юпитера вокруг своей планеты. Обращения оказались связанными не с центральной точкой, т. е. не с математической фикцией, но с центральным телом.

Таким образом возник интересный вопрос, не находятся ли движения в какой‑нибудь зависимости от центрального тела. Давая положительный ответ на него, Кеплер в своей «Новой астрономии» утверждал, что сила тяжести действует не только на поверхности Земли, но и далеко за пределами земного шара, в космическом пространстве. Впрочем, напоминаем, что уже Коперник правильно полагал, что при- 12* 179

тяжение представляет собой общее свойство тел, что это качество присуще не только Земле, но и Солнцу, Луне и другим планетам.

Кеплер отвергал старинные теории движения всех тяжелых тел к центру вселенной и, подобно Копернику, считал, что сила тяжести представляет собой стремление однородных тел слиться, соединиться воедино. Но он шел значительно дальше Коперника и указывал, что центр вселенной, как нематериальная, математическая точка, т. е. как фикция, не способен привлекать к себе тела. Всякое материальное тело, — считал он, — именно потому, что оно материальное, способно покоиться на любой точке мироздания, если только' в этом месте оно находится вне круга действия сродного ему тела. Тяжесть есть стремление тел к соединению, и поэтому камень стремится не к какой‑либо точке в пространстве, но притягивается Землей и следует за ее движением. Если два камня перенесены вне сферы действия притяжения третьего тела, то они будут взаимно притягиваться, двигаться друг к другу, пока не соединятся, подобно двум магнитам, причем пройденные ими пути, — пояснял Кеплер, — должны быть обратно пропорциональны их массам.

«Если бы Луна не обращалась вокруг Земли, — писал Кеплер, — то Земля приблизилась бы к Луне на одну пятьдесят четвертую часть отделяющего их расстояния, а Луна подвинулась бы к Земле на остальные пятьдесят три части этого расстояния, и оба тела тогда соединились бы, — все это при предположении, чт^плотность Земли и Луны одинакова» (так как при одинаШвой плотности массы пропорциональны объемам; действительный же объем Земли приблизительно в 50 раз превосходит объем Луны, между тем как плотности их относятся между собой как 1:0.6). В связи с этим Кеплер давал довольно правильное объяснение приливов и отливов, уверенный в том, что действие притягательной силы Луны на Землю можно явственно видеть на морях. Все моря излились бы на Луну, если бы Земля их не удерживала; но так как Земля их удерживает, то в том месте, над которым вертикально стоит Луна, образуется на морской воде «гора», обусловливающая морские приливы; эта гора, или волна, следует за движением Луны вокруг Земли, но в конце концов она опаздывает, так как не может сравняться с Луной в скорости.

Наконец, Кеплер подчеркивал, что аристотелевское представление об абсолютной легкости некоторых веществ ложно, потому что нет веществ, стремящихся прочь от Земли, — там, где подобное явление наблюдается, происходит вытеснение более легкого вещества более тяжелым. А отсюда Кеплер сделал вывод: Земля связывает все земные 180

тела и увлекает их с собой при своем ежедневном обращении вокруг оси.

Кеплер знал, что сила света обратно пропорциональна квадрату расстояния освещенного тела от источника света. В своей «Гармонии мира» он в проблеме тяжести пошел настолько далеко, что поставил вопрос, не подчиняется ли ослабление тяжести тому же закону, что ослабление света, и таким образом был уже очень близок к открытию ньютоновского закона всемирного тяготения. Однако Кеплеру не пришла мысль приложить свои представления о тяжести к обращению планет вокруг Солнца, ибо он видел в тяжести только причину взаимной связи в планетной системе, но не причину движения планет вокруг Солнца. Объясняется это тем, что Кеплер не знал закона инерции в его полной формулировке.

Не имея правильной теории движения вообще, Кеплер считал, что материя, из которой состоят планеты, по природе своей инертна («бессильна или неповоротлива», по его выражению), и потому каждая планета постоянно оставалась бы неподвижной, если какой‑либо импульс не принуждал бы ее менять положение в пространстве. Кеплер таким образом вполне ясно формулировал статическую сторону закона инерции, т. е. высказал этот закон для состояния покоя, тогда как о динамической стороне этого закона он не имел никакого понятия, т. е. представление об инерции движения и о его бесконечной и неограниченной продолжительности было ему совершенно чуждо. Он не думал о том, что движение небесных тел может быть вызвано присущей им прямолинейной скоростью, так как всецело находился под влиянием древнего представления, что движение должно угаснуть само собой, подобно пламени, если какая‑нибудь внешняя сила не будет поддерживать и питать его. Поэтому Кеплер пришел к совершенно ошибочному представлению, будто для движения планет нужна какая‑то подталкивающая сила, и их обращение вокруг Солнца происходит под влиянием постоянно повторяющегося толчка.

Кеплер считал, что этот толчок имел своим источником вращение Солнца вокруг оси, причем вращение Солнца он допускал уже в то время, когда это явление еще не было установлено наблюдениями. В настоящее время мы знаем, что движение планет не связано с вращением Солнца вокруг его оси, — можно вообразить, что это вращение могло бы прекратиться под действием внешней силы, не вызвав изменений в движущихся вокруг него планетах. Кеплер не знал этого и думал, что если бы Солнце не вращалось вокруг своей оси, то планеты не могли бы обращаться вокруг Солнца и должны были бы упасть на него.

Он предполагал, что «движущая сила» простирается ог Солнца к планетам вместе или наподобие света и тепла и увлекает планеты вокруг Солнца. Что же касается неодинаковой продолжительности периодов обращения планет вокруг Солнца, то в своей книге «Краткое изложение Коперниковой астрономии» Кеплер писал: «Если бы планеты не обладали природным сопротивлением, то нельзя было бы указать причины, почему бы им не следовать в точности вращению Солнца. Но хотя в действительности все планеты движутся в том же самом направлении, в каком совершается вращение Солнца, скорость их движения неодинакова. А. это потому, что они смешивают в известных пропорциях косность своей собственной массы со» скоростью своего двигателя».

Свойства магнита внушили Кеплеру мысль, что>между Солнцем и планетами действует своеобразная магнитная сила, благодаря которой планеты то притягиваются, то отталкиваются в зависимости от того, какой стороной они обращены друг к другу. Рассматривая движущую планеты силу Солнца как особую разновидность магнетизма, Кеплер ссылается при этом на знаменитого исследователя магнетизма Гильберта, который рассматривал Землю как большой магнит. По мнению Кеплера, вращение Солнца увлекает за собой планеты, подобно тому, как железо следует за вращаемым магнитом, — отличие лишь в том, что планеты следуют за Солнцем с различной скоростью, соответствующей их тяжести. Во времена Кеплера объяснение всех непонятных явлений магнетизмом имело широкое распространение; Галилей также не отрицал связи между суточным вращением Земли и ее магнитными силами. Характерно, что при помощи подобных представлений некоторые пытались опровергнуть систему Коперника: они показывали, что шар из намагниченного железа отнюдь не способен благодаря магнетизму без конца вращаться вокруг оси, и отсюда делали вывод, что Земля не движется.

Фиг. 48. Идея Кеплера о тяготении. Диаграмма из «Краткого изложения коперниковой астрономии:».

Исаак Ньютон родился в 1643 г., через сто лет после смерти Коперника, в семье фермера, в деревне, расположенной недалеко от английского городка Грантама. Шестнадцати лет он кончил школу и должен был работать в ферме, ибо рано овдовевшая мать нуждалась в его помощи. Но юноша не любил сельскохозяйственных занятий, и когда ему приходилось ездить в город продавать продукты, он предоставлял работнику с фермы вести торговлю, а сам прятался где‑нибудь с книгой. Видя, что из него не выйдет фермера, огорченная мать вынуждена была в конце концов отослать его учиться. И восемнадцатилетний Ньютон поступил в университет, где он с увлечением стал изучать математику, физику и астрономию.

В 1669 г. Ньютон был назначен профессором математики; в это время он уже был светилом науки. Основные идеи величайших открытий в области математики (исчисления бесконечно малых), физики (теории цветов в связи с разложением белого цвета на различные цвета) и астрономии (закон притяжения различных тел) пришли ему в голову и были отчасти продуманы и разработаны в 1665–1666 гг., т. е. раньше, чем ему исполнилось 24 года. Следует отметить, что одновременно с Ньютоном и совершенно независимо от него теорией планетных движений начали заниматься и некоторые другие ученые — Борелли, Гук, Рен и Галлей. Но хотя эти выдающиеся исследователи высказали ряд правильных соображений о законе изменения притягательной силы, только Ньютону удалось окончательно решить вопрос о причине орбитального движения планет. И это потому, что только Ньютон дал строго математическое доказательство того, что солнечное притяжение действительно управляет движением планет и что эта сила тождественна с земной тяжестью.

До исследований Галилея предполагали, что движение может происходить непрерывно, если только его поддерживает какая‑то внешняя причина. Галилей опроверг это представление, открыв закон инерции, который лежит в основе механики: всякое тело, предоставленное самому себе, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Однако у самого Галилея этот закон остался почти без применения, и лишь Ньютон понял его великое значение. Он доказал, что на Земле не может существовать бесконечно продолжительного движения в виду неустранимости трения и сопротивления воздуха, между тем как небесные тела являют собой пример подобного движения.

Фиг. 51. Исаак Ньютон.

Мы имеем теперь целый ряд явлений, неизвестных Копернику и его первым последователям, которые наглядно и убедительно говорят нам о том, что Земля имеет реальное двойное движение — вокруг оси и вокруг Солнца Замечено, что когда вращающийся волчок находится под действием силы тяжести, то его ось описывает в пространстве конус; это называется «прецессией вращающегося волчка». Но астрономия открыла такое же движение небесного полюса, в который «упирается» воображаемая земная ось, так что это явление свидетельствует о реальном осевом движении земного шара.

Суточное вращение Земли нашло подтверждение и в целом ряде других, ранее неизвестных явлений. Теоретическое изучение силы инерции, проявляющейся при вращении тел, приводит к заключению, что вращение Земли вокруг оси должно вызвать усиленный размыв одного из берегов рек, текущих в основном по меридиану. В обоих полушариях эта сила проявляется в противоположных направлениях, и вследствие этого у рек, текущих по меридиану, в северном полушарии правый берег должен быть гористый, а левый — отлогий, в южном же полушарии — наоборот. Действительно наблюдения показали, что, например, правый берег Волги (северное полушарие) — крутой, левый же — низменный, а река Ла — Плата (южное полушарие) имеет, наоборот, левый берег возвышенный, а правый покатый. Аналогичное явление, называемое законом Бэра — Кориолиса, наблюдается на рельсах (в нашем полушарии быстрее истирается правый рельс, в южном — наоборот). Наконец, только суточным движением земного шара вызваны такие явления, как сплющенность Земли, вращение маятника Фуко, вращение циклонов, пассатные ветры и пр.

Свыше двухсот лет назад обнаружено явление «годичной аберрации неподвижных звезд», т. е. кажущееся смещение этих светил на небосводе. Это явление вызвано тем, что пока световой луч (который не распространяется мгновенно, а лишь с определенной скоростью) доходит от звезды до Земли, наша планета перемещается в пространстве, и мы видим звезду не в| том месте, где она находится в действительности. Такого смещения не было бы, если бы Земля не обращалась вокруг Солнца в течение года. Это явление убедительно доказывает реальность орбитального движения Земли.

Прошло уже сто лет как обнаружен годичный параллакс многих (наиболее близких к нам) звезд, который искали еще ученые времен Аристотеля и Аристарха, понимая, что параллактическое смещение звезд могло явиться наиболее очевидным свидетельством движения Земли вокруг Солнца. Поэтому знаменитый математик Анри Пуанкаре (1864–1912) писал: «Что касается обращения Земли вокруг Солнца, то мы здесь имеем три явления, которые совершенно независимы для сторонника Птолемея и которые исходят к одному и тому же началу с точки зрения последователей Коперника. Это именно: видимые перемещения планет на небесной сфере, аберрация неподвижных звезд, параллакс их. Случайность ли, что все планеты обнаруживают неравенство, период которого равняется году, и что этот период в точности равен периоду аберрации и так же в точности равен периоду параллакса? Принять птолемееву систему значит ответить «да»; принять систему Коперника — ответить «нет». Принимая вторую, мы утверждаем присутствие связи между тремя явлениями, и это верно».

Благодаря Копернику наша Земля из центра вселенной перешла на скромное место спутника Солнца — планеты. Однако вселенная Коперника и астрономов того времени была крайне ограничена и фактически исчерпывалась только теми светилами, которые составляли солнечную систему. Хотя Бруно и Галилей говорили, что каждая звезда подобна нашему Солнцу (и следовательно является планетной системой), только после работ великого астронома Вильяма Г'ершеля (1738–1822) на ряду с быстро развивавшейся астрономией планетной системы начала создаваться новая отрасль науки — звездная астрономия. Развитие звездной астрономии привело к тому, что уже нельзя сомневаться в существовании весьма многочисленных планетных систем. В 1937 г. астроном Хольмберг, исследуя ближайшие к нам звезды, окончательно доказал, что многие из этих солнц имеют планеты, так что наша планетная система не представляет собой исключительного или редкого явления во вселенной. В настоящее время'полностью подтверждена мысль Гершеля, что все наблюдаемые нами звезды представляют собою одно гигантское звездное скопление, причем светящаяся полоса Млечного пути является лишь той частью этого огромного звездного скопления, которая кажется нам наиболее сгущенной. Отдавая дань античной астрономии, мы называем это космическое образование Г алактикой или галактической системой (от «гала» — молоко, так как греки называли Млечный путь «молочным кругом»). Эта система по своей форме напоминает «чечевицу». Современные подсчеты приводят к заключению, что в ней имеется не менее 30 миллиардов звезд.

Недавно астроном Хеббл доказал, что наш Млечный Путь — лишь один из «островов» вселенной, т. е. звезды образуют собой галактики, колоссальные скопления из многих миллиардов звезд, причем эти системы отстоят друг от друга на расстояния, которые во много раз превышают их собственные поперечники. Все эти космические образования названы внегалактическими туманностями, потому что они находятся за пределами нашей Галактики и в телескопе выглядят светящимися туманными пятнами. В некоторых частях неба их так много, что на фотографии оказывается больше таких образований, чем звезд.

Таким образом в развитии наших знаний о строении и размерах вселенной можно отметить три основных этапа. Вначале Земля была осознана как небесное тело, входящее в состав целой семьи планет, движущихся вокруг Солнца. Потом установлено было, что солнечная система («мир Коперника») представляет собой ничтожную часть колоссальной федерации звезд. Наконец, оказалось, что наша звездная система («мир Гершеля») является чрезвычайно малой частью мира галактик («мира Хеббла»). Следовательно, перед астрономией открылась такая область вселенной, в которой элементарными «структурными единицами» являются уже не планеты и не отдельные звёзды, а галактики — Скопления из миллиардов солнц. Это привело к постановке грандиозной проблемы, над разрешением которой будет работать не одно поколение астрономов, — к проблеме о строении сверхсистемы млечных путей. Вместе с тем это нанесло окончательный удар последним пережиткам антропогеоцен- трического мировоззрения.