Природа описывается формулами. Галилей. Научный метод. - Roger Orrit

Одно из препятствий, которые гипотеза должна была преодолеть, состояло в отсутствии на поверхности Земли признаков ее движения. Напротив, все указывает на неподвижность планеты. Если Земля вращается, то скорость должна быть огромной, поэтому мы должны видеть, как облака и птиц относит к западу (поскольку Земля движется в противоположном направлении). Также, если бы Земля двигалась, то брошенный с высокого здания предмет никогда не упал бы строго к его подножию. Новое представление о мире, предложенное Коперником, требовало разработки новой физики.

Со временем астрономы убедились в превосходстве идей Коперника, но все еще отвергали его концепцию мироздания, а когда она начала вызывать интерес, теорию стали запрещать (лютеране первыми объявили труды Коперника еретическими) и не преподавали в университетах.

И все же, несмотря на всеобщую враждебность, появились астрономы, объявляющие себя последователями Коперника. Среди них был англичанин Томас Диггес (1546-1595), написавший после наблюдения сверхновой 1572 года (она же занимала и другого великого астронома того времени, Тихо Браге), что это событие подрывает птолемеевскую систему.

Одним из самых ярких последователей Коперника был Джордано Бруно. Вклад в астрономию этого мыслителя состоял в том, что он пытался разрушить аристотелевские представления о космосе и предложить взамен концепцию бесконечной Вселенной. Бруно утверждал, что синхронное и равномерное движение звезд является оптическим эффектом, производимым их удаленностью, из-за которой все звезды кажутся расположенными на одинаковом от нас расстоянии.

Хотя Джордано Бруно (1548-1600) не был ни астрономом, ни ученым, он со страстью провидца защищал революционную теорию Коперника. Бруно пошел гораздо дальше своих современников в утверждении, что Вселенная не заключена в сферу с неподвижными звездами. Он полагал, что звезды, будто солнца, рассыпаны в бесконечном пространстве, а это предположение выходило даже за рамки гелиоцентризма, ведь снимался сам вопрос о центре Вселенной. Также Бруно был убежден, что какое-то из этих солнц могло быть заселено разумными существами. Он был священнослужителем и теологом и интересовался всеми науками своего времени. Как и Галилей, Бруно считал, что Библия должна быть авторитетом в вопросах морали, но не учебником астрономии. Он написал множество сочинений, среди которых «Великопостная вечеря» и «О бесконечности, Вселенной и мирах». Отец Бруно был простым солдатом, а настоящее имя ученого — Филиппо. Он изучал гуманитарные науки и латынь, а в 1565 году стал послушником в доминиканском монастыре и получил имя Джордано.

Из-за чтения запрещенных авторов и еретических книг Бруно заподозрили в ереси, и в 1576 году началось его преследование. Он сбежал в Рим, однако там его ложно обвинили в убийстве, и Бруно был вынужден вновь спасаться бегством. Он направился в Женеву, где сложил с себя сан и обратился в кальвинизм. Но и здесь его критический текст о новой религии привел к столкновению с властями. Тогда исследователь уехал в Париж, а затем в Лондон, где его принимали при дворах. В этот период он и написал самые важные свои работы. Затем Джордано Бруно отправился в Германию и читал лекции в университетах. В 1591 году его вновь пригласили в Венецию, где Бруно узнал, что в университете Падуи освободилась кафедра математики. Он очень хотел получить это место, но выбор пал на Галилея. По возвращении Бруно в Венецию его покровитель обвинил ученого в ереси и выдал его Инквизиции. Бруно был перевезен в Рим, провел восемь лет в тюрьме и был обвинен в числе прочего в том, что отрицал божественную сущность Иисуса Христа. Затем Джордано Бруно был приговорен к смерти через сожжение.

По мнению Бруно, нельзя считать, что Вселенная ограничена некой сферой, это не обосновано и не подтверждено опытным путем. Если же сферы не существует, получается, что звезды рассредоточены в космосе на разном расстоянии друг от друга. Этот космос должен быть безграничен, то есть бесконечен. Аристотель утверждал, что пустоты не существует, Бруно же разграничил материю и пространство. Представление о трехмерном пространстве постепенно получало статус истины. Во Вселенной больше не было таких особых мест, как центр Земли, и не было абсолютных направлений (вверх и вниз), а лишь относительные.

Бруно зашел еще дальше в своих рассуждениях и предположил, вслед за античными атомистами, что существует бесконечное число миров со своими солнцами, планетами и живыми существами, как на Земле. Идея о бесконечности разрушила устаревшее представление о сфере Вселенной, существовавшее с античных времен.

Тихо Браге стал астрономом, получившим самые точные сведения в истории науки до начала использования телескопов. До него никому не удавалось добыть так много данных, к тому же настолько точных. Браге отличался крайней скрупулезностью и стремился свести к минимуму погрешности наблюдений. Например, для вычисления положения светил он использовал огромные астролябии и армиллярные сферы, поскольку их размер влиял на точность. Он все время работал над увеличением стабильности используемых приборов и постоянно проводил наблюдения.

Значительный объем полученных сведений убедил Браге в ошибочности геоцентризма, но не привел к коперниканству. Чтобы свести все данные в непротиворечивую систему, он создал собственную картину космоса, на полпути между гео- и гелиоцентризмом. Вселенная Браге оставалась ограниченной сферой с неподвижными звездами, с Землей в центре и Солнцем и Луной, которые вращались вокруг нее. Остальные планеты двигались не вокруг Земли, а вокруг Солнца.

Два его наблюдения, благодаря их фантастической точности, стали важнейшими аргументами в развенчании геоцентризма. В 1572 году Браге стал свидетелем появления сверхновой звезды, о которой мы уже упоминали. В области созвездия Кассиопеи вспыхнула ярчайшая точка. Последователи Аристотеля сочли ее метеорологическим феноменом, но Браге, вооруженный фактами, смог доказать, что вспышка находится за орбитами планет. Если бы это явление имело место рядом с Землей, произошел бы параллакс, которого в данном случае не было.

Система мира, предложенная Тихо Браге, являет собой нечто среднее между геоцентрической и гелиоцентрической моделями. Датский ученый всегда был против коперниканства, но в своих наблюдениях он пришел к схожим результатам.

То же самое случилось в 1577 году, когда безмятежность небес нарушила комета, и Браге вновь было что возразить сторонникам Аристотеля, которые считали, что это явление происходило между Землей и Луной. В ходе своих вычислений Браге пришел к другому выводу: орбита кометы находилась за Венерой, и к тому же она должна была пройти так называемые кристаллические сферы, несущие на себе планеты. Точность его измерений помогла разрушить видение мира, которое противоречило фактам и продолжало существовать только благодаря вере.

Иоганн Кеплер (1571-1630) родился в протестантской стране и узнал о системе Коперника в Тюбингене как о сугубо прикладном и искусственном подходе. И тем не менее он сразу же понял, что теория была верной. Как сторонник идей Платона, Кеплер был убежден, что за беспорядком и хаосом природы должен стоять порядок, а значит, если теория Коперника истинна, в ней должно быть множество соответствий и параллелей. Например, число планет — шесть вместе с Землей — должно быть чем-то обосновано, и это обоснование можно было выявить. Кеплер думал, что нашел его: планет всего шесть (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн), соответственно, между ними пять пространств, и в то же время существует только пять правильных многогранников: тетраэдр, куб, икосаэдр, октаэдр и додекаэдр. Таким образом, орбита каждой планеты и сфера, в которой она содержится, вписана в полиэдр. Все они, в свою очередь, заключены в сферу. Эта систематичность была рациональным доказательством того, что Земля является такой же планетой, как и другие. Кеплер не думал, что эти фигуры существуют на самом деле, но считал, что межпланетные пространства соотносятся друг с другом так же, как эти геометрические тела. Казалось, все сходится. И все-таки эти соотношения не были идеальными, что побудило Кеплера пересмотреть полученные данные.

Тихо Браге родился в Дании в 1546 году и изучал право и философию в Копенгагене. По рассказам, его страсть к астрономии проснулась в 14 лет, когда он увидел солнечное затмение. Браге начал заниматься наблюдениями, и в 1576 году ему сделали предложение, которое он не мог отклонить: король Дании хотел, чтобы Браге создал астрономическую обсерваторию на острове Вен и руководил ею. На острове было построено два замка — Ураниборг (в дословном переводе «Небесный замок») и Стьярнеборг («Замок звезд»), — где располагались сооружения, приборы и необходимый персонал. В распоряжении Браге были большие финансовые средства и даже печатный станок, чтобы публиковать результаты открытий. После смерти короля ему пришлось оставить остров и перебраться ко двору императора Рудольфа II. Браге обосновался в замке недалеко от Праги, а его помощником стал Кеплер. До самой смерти в 1601 году он был придворным математиком Рудольфа.