Развитие представлений о Вселенной

Каким же несбыточным, неистощимым терпением надо было обладать, чтобы с таки примитивным оборудованием, в продолжение десятков лет ловить, наблюдать и проверять положение небесных светил, а потом в келье, при свете лампады, покрывать математическими исчисленьями лист за листом, убеждаясь, что наблюдения соответствуют новой теорией.

Были, конечно, в теории Коперника и ошибки, объяснимые неточностью инструментов. Например, он считал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца по окружностям, тогда как в действительности они совершают путь по эллипсам. Но эти и другие ошибки Коперника меркнут перед грандиозностью его достижений.

Коперник отлично сознавал, какое великое революционное значение имеет его теория, какой страшный удар наносит она по религии. В прах рассыпались библейские сказки о том, что бог в первый день сотворил Землю, во второй – небо, и только на четвертый день творения создал Солнце, Луну и звезды, чтобы они освещали Землю. А ведь достаточно заронить в ум человека сомнение, как оно начинает разрастаться, крепнуть.

Коперник был великим преобразователем науки, но в нем не было смелости Роджера Бэкона. Он хорошо знал свою братию – церковников. Знал, как беспощадно расправляются они с теми, кто хоть в малейшей мере восстает против правил религии.

И потому Коперник многие годы не осмеливался напечатать книгу с изложением гелиоцентрической системы мира. Но он писал о своем учении друзьям – другим астрономам и теория Коперника понемногу овладевала умами. В 1540 году ученик Коперника Ганс Иоахим Ретик опубликовал брошюру с кратким изложением новой системы. А книга Коперника, где его теория была разработана подробно, вышла из печати только в 1543 году. Сохранилось известие, что первый экземпляр этого гениального труда под названием “Николая Коперника из Таруня 6 книг об обращениях небесных сфер” вышел в год смерти автора. Это случилось 24 мая 1543 года.

Церковь не сразу поняла великое революционное значение теории Коперника. Его труд был нарочно написан темным, запутанным языком, доступным лишь астрономам. Но когда до церковников дошел точный смысл новой системы, они ужаснулись. Чтение труда Коперника было запрещено, в библиотеках его книга хранилась в отдельном шкафу “за семью замками”.

Только в 1836 году католическая церковь вычеркнула сочинение Коперника из списка запрещенных книг. Произошло это тогда, когда было уже смешно и нелепо бороться против идей Коперника, когда мало-мальски грамотный человек знал, что ни Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца.

Джордано Бруно.

В 1548 году в семье отставного кавалериста Джованни Бруно, проживавшего в окрестностях маленького итальянского городка Нага, родился сын Филиппе, единственный ребенок в семье. Ему первому суждено было постигнуть всю необъятность вселенной и создать стройную теорию мироздания, которая теперь поражает своей ясностью и глубиной.

С детства у Филиппе появилось страстное желание заниматься астрономией. С годами это желание все росло и росло. А гениальный труд Коперника о гелиоцентрической системы мира определил его жизнь до самого смертного часа.

“6 книг об обращении небесных сфер” хранились в самом секретном из всех секретных шкафов монастырской библиотеки, где обучался Бруно. Но для любимого ученика для библиотекаря не было тайн, и заветный фолиант на латинском языке лег перед юношей не его рабочий стол в самую глухую пору ночи, когда никакому надзирателю не вздумалось бы явиться в библиотеку.

Невозможно передать впечатление, какое произвела теория Коперника на молодого астронома. Новое учение влекло к себе, очаровывало своей красотой и величием. Раскаленный шар Солнца и 6 планет, вращающиеся вокруг него…

Джордано дал себе клятву посвятить свою жизнь утверждением системы Коперника. Эта клятва его погубила, но он ее сдержал.

Великий философ и астроном Бруно принял систему Коперника, но соглашался с ней не во всем: он видел дальше и глубже своего гениального предшественника, был более последователен в своем учении о мире. “Не только Земля, но и Солнце вращается вокруг своей оси”, учил Бруно. Эта истина была доказана после его смерти. “Взор человека слаб, - говорил Бруно – кроме тех планет, которые ми видим, могут быть открыты новые, еще не доступные нашему зрению”.

Джордано Бруно предвидел изобретение зрительных приборов, которые неизмеримо расширят наблюдаемую нами Вселенную. И действительно, вскоре Галилей направил на небо зрительную трубу и с восторгом доказал справедливость утверждения Бруно.

Коперник поместил все звезды на одинаковом расстоянии от Земли и считал их неподвижными. Бруно учил, что каждая звезда – обширный мир, подобный солнечному, со своими планетами, на которых обитают разумные существа. И если мы не видим этих планет, то потому лишь, что они слишком далеки от нас. Солнечных миров во Вселенной бесконечное множество, говорил итальянский философ. И он считал, что все миры, в том числе и наш, постоянно изменяются, что они имеют начало и конец. Это была необычайно смелая для того времени мысль: ведь библия доказывала, что мир, сотворенный богом, вечен, неизменен.

Джордано Бруно совершил колоссальный переворот в мировоззрении людей: он словно вывел их из тесных стен тюрьмы и показал необъятный сверкающий мир.

Живший позднее немецкий астроном Кеплер, признавался, что он “испытывал головокружение при чтении знаменитого итальянца, и тайный ужас охватывал его при мысли, что он, быть может, блуждает в пространстве, где нет ни центра, ни начала, ни конца…”

Церковь поняла, что самым опасным ее врагом является Джордано Бруно: он подрывал основы не только христианской, но всякой иной религии.

Джордано Бруно был твердый и мужественный человек. Не угрозами, не пытками церковники не сломили его: он упорно доказывал свою правоту. Тогда палачи приговорили его к смерти.

Казнь Джордано Бруно произошла в Риме 17 февраля 1600 года.

В 1889 году в Риме на площади, где погиб знаменитый ученый, ему был, воздвигнут памятник.

Иоганн Кеплер.

Иоганн Кеплер родился 27 декабря 1571 года в небогатой семье в маленьком немецком городке Вейль.

Трудным путем пробивался юный Ганс к образованию, куда влекла его природная любознательность, жажда знаний. В 1584 году тринадцатилетний мальчик выдержал экзамен в грамматическую школу (так называемую низшую семинарию) в Адельсберге и за два года прошел ее курс. Это дало ему возможность продолжить учение в высшей семинарии в Маульбронне. Режим в школе был очень суровый: кормили и одевали строго, а классы открывались летом в 4, а зимой в 5 часов утра. Занятия велись по чрезвычайно обширной программе: изучались богословские науки, римские и греческие классики, риторика, математика, музыка…

Но и высшая семинария осталась позади. Иоганн, сдавший экзамен на первую в ту эпоху ученую степень бакалавра в 1589 году был принят в тюбингенский университет. Для юноши из бедной семьи это было огромным успехом. Кеплеру дали небольшую стипендию, и годы студенчества он провел безбедно.

Из университетских профессоров наибольшее влияние оказывал на Кеплера Михаэль Местлин (1550-1630). Местлин преподавал в университете математику и астрономию и был известен как знаток своего дела. Он даже написал популярный учебник “Извлечение из астрономии”.

В своих лекциях Местлин излагал Птолемееву систему мира, но в душе придерживался запрещенного церковью учения Коперника. Его он и внушал в частных беседах, конечно, избранным ученикам. И уже в те годы Иоганн сделался убежденным коперниканцем.

В последствии Кеплер писал:

“…Я был так сильно восхищен Коперником, что подготовил диспут на тему о вращении Земли… Я собирал все достоинства, которыми Коперник превосходит Птолемея с математической точки зрения”.

Кеплер хорошо изучил теорию Коперника, читал блестящие труды своего знаменитого современника Джордано Бруно. И хотя церковь запрещала верить в гелиоцентрическую систему мира, молодой Кеплер всецело встал за нее. Но было в характере Кеплера такое, что отличало его от всех предшествовавших астрономов.

Он был выдающимся математиком и первым из всех ученых мира стал искать законы, по которым устроена Солнечная система. Почему Венера, Земля, Марс и другие планеты расположены на определенных расстояниях от Солнца? Могла ли, скажем, Земля оказаться дальше от Солнца, чем она есть, а Марс ближе?

Предшественники Кеплера не задавались такими вопросами, и у них не хватило бы умения их разрешить. А у Кеплера такое умение нашлось, но он ничего бы не сделал, если бы не располагал огромным количеством астрономических наблюдений, сделанных другими учеными, и в первую очередь Тихо Браге.

Отношения между Тихо Браге и Кеплером были сложные, они то ссорились, то мирились, но все же умирающий Браге завещал бесценный клад своих наблюдений именно Кеплеру.

Кеплер, выводя законы движения планет, не ограничился наблюдениями Браге, он прибавил к ним множество своих. И как трудна была эта работа! Еще когда он служил у Браге, тот поручил ему точно определить орбиту Марса. С молодым пылом Иоганн взялся выполнить работу за 8 дней, а потратил на нее 8 лет! Его расчеты заняли 900 больших листов, писанных мельчайшим почерком.

О чем говорят законы Кеплера?

О том, что планеты расположены в мировом пространстве не случайно, их расстояния от Солнца подчинены определенным математическим отношениям. Первым, самый простой закон Кеплера гласит: “Каждая планета обращается вокруг Солнца по эллипсу, и Солнце расположено в одном из фокусов этого эллипса”.

Так было покончено с заблуждением Коперника, полагавшего, что планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам. Ведь для того, чтобы согласовать теоретические расчеты с действительностью, Копернику пришлось значительно усложнить свою систему. Теперь надобность в этих усложнениях отпала.

Второй закон Кеплера утверждает, что, находясь ближе к Солнцу, планета движется быстрее, а дальше от него – медленнее. Более точно сформулировать этот закон можно только при помощи высшей математики.

Третий закон Кеплера устанавливает связь между расстоянием планеты от Солнца и временем ее обращения вокруг него. По этому закону, зная земной год и расстояние Земли от Солнца, можно, например, вычислить, насколько удален от Солнца Юпитер, если известен его год (а он найден путем наблюдений).

Этот закон утверждает, что чем планета дальше от Солнца, тем больше период ее обращения: ведь ей приходится совершать более долгий путь. Ближайшая к Солнцу планета Меркурий имеет год, равный 88 земным дням, а самая далекая – Плутон обращается вокруг Солнца за 250 земных лет.

Установление законов движения планет было не единственным достижением Кеплера, хотя и этого вполне достаточно, чтобы поставить его имя в ряду величайших ученых мира. Но и помимо этого Кеплер сделал очень много. Он близко подошел к выводу, что все тела в природе притягиваются одно к другому. С гениальной прозорливостью Кеплер писал, что приливы и отливы в земных океанах объясняются действием Луны.

Кеплер объяснил появление кометных хвостов действием солнечных лучей (световое давление) и в этом определил свое время более чем на три столетия.

Он же правильно предугадал, что у Марса два спутника, а их открыли только в 1877 году, когда появились мощные телескопы.

Кеплер сам сконструировал астрономическую трубу из двух двояковыпуклых стекол, и его конструкция оказалась удачнее Галилеевой. Сейчас все крупные телескопы-рефракторы делаются по системе Кеплера.

Кеплер поразительно продвинул вперед астрономическую науку.

Галилее Галилей.

Галилей родился в итальянском городе Пиза в 1564 году, значит, в год смерти Бруно ему исполнилось 36 лет, он был в полном расцвете сил и здоровья.

У молодого Галилея открылись необычайные математические способности, труды по математике он поглощал как занимательные романы.

В Пизанском университете Галилей проработал около четырех лет, и в 1592 году перешел на должность профессора математики в Падуанский университет, где оставался до 1610 года.

Невозможно передать все научные достижения Галилея, он был необычайно разносторонним человеком. Хорошо знал музыку и живопись, много сделал для развития математики, астрономии, механики, физики…

Достижения Галилея в области астрономии поразительны.

…Все началось с телескопа. В 1609 году Галилей услышал, что где-то в Голландии появился прибор-дальновидец (так переводится с греческого слово “телескоп”). Как он устроен, никто в Италии не знал, было только известно, что его основа – комбинация оптических стекол.

Галилею с его удивительной изобретательностью этого оказалось достаточно. Несколько недель раздумий и опытов, и он собрал свой первый телескоп, состоявший из лупы и двояковогнутого стекла (сейчас по такому принципу устроен бинокль). Сначала прибор увеличивал предметы всего в 5-7 раз, а потом в 30 раз, и это было уже очень много по тем временам.

Величайшая заслуга Галилея в том, что он первым направил телескоп на небо. Что же он там увидел?

Редко на долю человека выпадает счастье открыть новый, еще никому не ведомый мир. За сотню с лишним лет до этого такое счастье испытал Колумб, когда впервые увидел берега Нового Света. Галилея называют Колумбом неба. Необычайные просторы Вселенной, не один новый мир, а бесчисленное множество новых миров открылось взору итальянского астронома.

Первые месяцы после изобретения телескопа, конечно, были счастливейшими в жизни Галилея, такими счастливыми, каких только может пожелать себе человек науки. Каждый день, каждая неделя несли что-нибудь новое… Все прежние представления о Вселенной рушились, все библейские рассказы о сотворении мира становились сказками.