Астрономическая картина мира

увидело свет одно из величайших творений  в  истории  человеческой  мысли  –

«Николая Коперника Торунского. О вращении небесных сфер. Шесть книг».

Вновь, кавк и в «Альмагесте», содержанием этих  шести книг-глав  стала вся,

теперь   уже   современная    Копернику   астрономия.    Коперник    изложил

математическую теорию сложных  видимых движений Солнца, Луны, пяти  планет  и

сферы звезд  с  соответствующими  математическими  таблицами  и  приложением

каталога звезд.  Но  в  основу  объяснений  был  положен  принцип,  обратный

геоцентризму. В  центре  мира  Коперник  поместил  Солнце,  вокруг  которого

движутся планеты, - среди  них впервые зачисленная в ранг  «подвижных  звезд»

Земля со своим  спутником  –  Луной.  На  огромном  рассоянии  от  планетной

системы находилась сфера  звезд. Его  вывод  о  чудовищной  удаленности  этой

сферы теперь диктовался и  самим гелиоцентрическим принципом: только так  мог

Коперник согласлвать его с видимым отсутствием у звезд смещений  за  счет

движения  самого  наблюдателя  вместе   с   Землей,   отсутствием    у   них

параллаксов.

Спустя  немногие  десятилетия  после   кончины   Коперника   была   раскрыта

революционная сущность его  нового учения. Это сделал бывший монах  одного  из

неополитанских монастырей – Джордано Бруно (1548-1600). Его незаурядный ум

и бескомпромиссное  стремление к  истине  не  только  привели  его  на  путь

защиты и страстной  пропаганды учения Коперника, но  и  помогли  ему  разбить

рамки древних традиций, стеснявшие это учение, и пойти  дальше  в  осознании

истинных черт Вселенной.

     В 60-е годы  по  сокращенному  изложению   Ретика  Бруно познакомился  с

гелиоцентрической теорией  Коперника. Она показалась ему вначале  нелепой,  но

заставила критически присмотреться  к официальному учению  Птолемея  и  более

внимательно –  к  материалистическим  учениям  древнегреческих  атомистов  о

бесконечности Вселенной.  Особенно  большую  роль  в  формировании  взглядов

Бруно сыграло его знакомство с натурфилософским учением Николая  Кузанского,

в котором отрицалась возможность для любого  тела  быть  центром Вселенной,

поскольку  она  бесконечна.  Пораженный  этой  идеей,  Бруно  понял,   какие

грандиозные перспективы  открывал гелиоцентризм, если  понимать  его  не  как

учение о всей Вселенной, а как теорию  типичной  для Вселенной системы –

планетной. Это свое открытие он выразил вдохновенными словами  своей поэмы  о

природе:

       «…Отсюда  ввысь стремлюсь я, полон веры!

          Кристалл небес мне не преграда  боле.

          Но вскрывши их, подъемлюсь в бесконечность…»

     Объединив  философско-космологическую  концепцию   Николая  Кузанского  и

четкие астрономические  выводы теории  Коперника,  Бруно  создал  собственную

естественно-философскую  картину бесконечной Вселенной.  Концепция  Вселенной

Бруно и в наши дни поражает глубиной идей и точностью  научных  предвидений.

Она была изложена в двух сочинениях Бруно,  изданных  им  в  1534  году:  «О

причине, начале и едином»  и «О бесконечности, вселенной и  мирах».

     Вслед за  Николаем Кузанским он отрицал  существование какого  бы  то  ни

было центра Вселенной. Бруно  утверждал бесконечность Вселенной  во времени  и

пространстве и представлял небо, как «единое, безмерное пространство,  лоно

которого содержит все», как эфирную область (понимая  эфир  как  вид  обычной

материи),  «в которой  все  пробегает  и  движется».  Он  писал:  «В  нем  –

бесчисленные  звезды,  созвездия,   шары,   солнца   и   земли,   чувственно

воспринимаемые; разумом  мы заключаем о бесконечном количестве других».  «Все

 они, - пишет  он  в  другом  месте,  -  имеют   свои  собственные  движения,

независимые  от  того  мирового  движения,  видимость  которого   вызывается

движением Земли», причем «одни  кружатся вокруг других».

     Бруно писал  о колоссальных  различиях   расстояний  до  разных  звезд   и

сделал  вывод,  что  поэтому  соотношение  их  видимого  блеска  может  быть

обманчиво. Он разделял небесные тела на самосветящиеся –  звезды,  солнца  и

на темные, которые лишь отражают солнечный свет «из-за обилия на них  водных

или облачных поверхностей».

     Вплоть до  середины XVI века  астрономия  в   Европе  была  чем-то  вроде

приложения математики. Хотя целью  той  или  иной  теории  и  было  описание

наблюдаемых явлений, сами наблюдения, как правило, были весьма  грубыми.  Но

и они производились от случая  к  случаю,  лишь  в  связи  с  тем  или  иным

примечательным небесным явлением.  Важнейшие  астрономические  величины  все

еще черпались не  из  новых  наблюдений,  а  из  сочинений  древних  греков.

Например, продолжала использоваться  оценка  солнечного  параллакса,  данная

еще… Аристархом Самосским (3 угловые минуты!).

     В  такой   обстановке,  вначале  последней   четверти  XVI  века,  Европу

облетела весть о появлении  в Дании на островке Вэн невида-

нного астрономического  городка,  в центре  которого  возвышался  «Небесный

замок»   («Ураниенборг»),   где   чудодействовал   со    своими    огромными

инструментами Тихо Браге  (1546-1601),  дворянин,  променявший  преимущества

своего сословия на служение «Богине Неба» - Урании. К этому  времени  он  уже

был известен своими наблюдениями  и  описанием  удивительной  новой  звезды,

внезапно вспыхнувшей  на небе в 1572 году в созвездии Кассиопеи.  Тихо  Браге

впервые показал, что этот «огненный метеор»  вовсе  не  атмосферное  явление

(как считалось  в   аристотелевой  картине мира),  а что это удивительное

явление  произошло  на  расстоянии  не  ближе  других   обычных   звезд   (в

последствии выяснилось, что  эта звезда была сверх новой).

     Браге определял  положения и движения светил  с не бывалой  до  той поры

точностью. К  нему  стекались  многочисленные  ученики,  его  посещали  даже

коронованные особы, правда, более интересуясь

предсказанием  судьбы  по  звездам.…  Впрочем,  и  сам  Тихо  Браге,  вскоре

пополнивший   Небесный замок еще и Звездным замком,  верил  в  астрологию  и

высказал как-то мысль,  что  планеты  с  их  движениями  по  таинственным  и

удивительным законам  не имели бы никакой ценности, если бы не  предсказывали

судьбы людей.

     Астрономией  он увлекался в ранней юности.  Однако  первое  удивление   и

восхищение точностью  этой науки, вызванное наблюдением  солнечного  затмения

в 1560 году, которое случилось в точно предсказанный день, вскоре  сменилось

разочарованием. В предвычислении следующего наблюдавшегося  им  (1565  году)

редкого небесного  явления  – соединения двух планет – Юпитера  и  Сатурна  –

старые Альфонсинские таблицы XIII века ошибались на  целый месяц,  и даже

новые, гелиоцентрические  Прусские,  -  на       несколько  дней.  Повышение

точности астрономических  наблюдений стало главным делом  жизни Тихо Браге.

      До  изобретения   телескопа  наблюдения  велись  невооруженным  глазом.

Существенного увеличения точности таких  визуальных  наблюдений  можно  было

добиться  лишь  путем  увеличения  размеров  инструментов  –  квадрантов   и

сектантов. На этом пути за полтора  века до Браге великий узбекский ученый

Улугбек достиг выдающихся успехов. Ничего не зная о  своем  предшественнике,

по тому же  пути  пошел  и  датский  астроном.  Он  добился  невиданной  для

европейцев того времени  точности  в  измерениях  угловых  расстояний  между

светилами (1-2 угловые минуты). Еще в юности  он  задумал  и  построил  свой

первый инструмент для  точных астрономических наблюдений – огромный  квадрант

с радиусом

около 6 метров и латунным кругом, разделенным на минуты.  Наблюдение  светил

для большей  точности  велось  через  два  диоптра  (пластинка  с  маленьким

круглым отверстием в центре), установленных на квадранте.

     Позднее Галилео  Галилей (1564-1642) один  из  основателей   современного

естествознания. Уже в  ранние  годы,  сначала  близкие  друзья,  а  затем  и

ученые, знакомившиеся с  его идеями, увидели в  нем  не  только  талантливого

университецкого  лектора,  но  и решительного   и   глубокого   тех   самых

официальных взглядов в науке,  которые  ему  приходилось  излагать  в  своих

лекциях по физике и астрономии. В письмах к друзьям и ученикам,  получавших

затем распространение в  рукописных копиях, а также в  работах,  остававшихся

долгое  время  неопубликованными,  Галилей в 90-е годы  XVI  века   начал

наступление  на  безнадежно  устаревшую,  но  остававшуюся   догмой   физику

Аристотеля, на узаконенную  католической  церковью  геоцентрическую  систему

мира Птолемея, на  традиционную схоластическую науку.

     Физика в  то время сводилась  к   механике,  проблемами  которой   Галилей

занимался в течение всей жизни.

Вместе с  тем  она   охватывала  широкий  круг  общих  мировозренческих,  по

существу,  космологических  проблем.  До  Галилея  в  ней  в  течение  веков

господствовали   представления   аристотелевской   школы   перипатетиков   о

принципиальном  различии  земных  (точнее,  подлунных)   и   небесных,   или

космических,  явлений,  о  существовании   насильственных   и   естественных

движений. К первым относили движения под действием  механической  силы.  При

этом считалось, что они  могут продолжатся, лишь пока действует сила.  Второй

вид  движений  якобы  определялся  самой  природой  тела  и  геометрическими

свойствами замкнутого пространства Вселенной. По Аристотелю, тяжелые тела  в

своем единственном движении должны  были  падать  с  различной  скоростью  в

зависимости от своей тяжести. Аристотель полагал, что  независимым  от  веса

падение было  бы  лишь  в  пустоте,  существование  которой  он  как  физик-

экспериментатор отрицал.

     Галилей совершил  подлинную революцию  в   механике,  полностью  разрушив

представления аристотелелевой физики, сложившийся на основе слишком грубого

повседневного  наблюдения,  либо  напротив,  чисто  умозрительные.   Галилей

впервые  построил  экспериментально  математическую  науку  о   движении   –

кинематику,  законы  которой  он  вывел  в   результате   обобщения   данных

специально поставленных научных опытов.

Сравнивая движение тел по наклонной плоскости с их свободным  падением,   он

установил единство (в частности, независимость скорости  такого  падения  от

веса тела), установил  законы качения маятника и построил  теорию  равномерно

ускоренного движения. Этим не исчерпывается  его  вклад  в  механику.  С  ее

помощью он заложил основы более общего  научного  метода  выявления  законов

природы вообще. Прежде всего,  он  ввел  в  механику  точный  количественный

эксперимент  и  математическое  описание  явлений,  утверждая,  что   «книга

природы  написана  языком  математики».  Метод же  его экспериментально  –

теоретического   исследования   заключается   в    количественном    анализе

наблюдаемых  частных  явлений  и  постепенном  мысленном  приближении   этих

явлений к некоторым идеальным  условиям, в которых законы,  управляющие  ими,

проявиться, так  сказать,  в  чистом  виде.  Такой  метод  получил  название

индуктивного. Единственно, в чем Галилей  остался  аристотелеанцем,  -  было

его   представление    об    инерциальном    как    движении    по    кругу.

 

Поиски точных  законов  гелиоцентрического  планетного  мира  стали  главным

делом жизни великого немецкого  астронома Иогана Кеплера(1571-1630).  В ходе

этой  колоссальной  работы  проявились  не  только  его   гениальность   как

астронома и  математика,  но  и  смелость  мысли,  свобода  духа,  благодаря

которым он сумел преодолеть тысячелетние космологические традиции  и вместе

с тем возродить и поставить  на службу науке известные с  древности,  но,  по

существу, забытые некоторые  натурфилософские принципы, раскрыв  их  глубокое

истинное содержание.

Уже современники Кеплера  убедились  в  точности  открытых  им  трех  законов

планетных  движений.  Но  они  считали  их  удачной  эмпирической  находкой,

«правилами», полученными  без каких-либо  предпосылок  и  обоснований,  путем

подбора величин. Общие размышления, связанные с идеей «мировой  гармонии»  и

поисками и поисками простых  числовых отношений в мире, составляющие  большую

часть в сочинениях Кеплера: «Новая,  изыскивающая  причины  астрономия,  или

физика неба»(1609) и «Гармония  мира»(1619),  где  изложены  и  его  законы,

рассматривались как неизбежная  дань  эпохе,  не  имевшая  отношения  к  его

научным  открытиям.  Галилей  считал   их   простым   воскрешением   древней

пифагорейской идеи о  роли  числа  во  Вселенной,  не  совместимой  с  новым

экспериментальным естествознанием, за которое он боролся.  Поэтому   он   не

обратил   внимания   и   на   кеплеровы   законы  (а,

 

 

возможно, и не ознакомился  с ними, хотя Кеплер  послал  ему  сочинение  1609

год).

     Первую универсальную  физико-космологическую и  космогоническую   картину

мира на  основе  гелиоцентризма   попытался  построить  великий  французский