Кеплер. Движение планет. Танцы со звездами.: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Наука. Величайшие теории Выпуск № 4, 2015

Еженедельное издание

Пер. с исп. – М.: Де Агостини, 2015.- 160 с.

Иоганн Кеплер был глубоко религиозным человеком. Благодаря своему научному подходу он создал образ мира, отражающего всю полноту Божественной гармонии. Сформулированные им три закона движения планет дали изящное математическое объяснение наблюдениям Тихо Браге, подтвердили выводы Коперника и проложили путь открытиям Ньютона. Как и многие другие первопроходцы в науке, Кеплер занимался дисциплинами, которые сейчас мы называем эзотерическими, в частности, астрологией. Со временем он стал знаменитым астрологом: к его услугам прибегали принцы и короли. Но ни высочайшее покровительство, ни набожность ученого не спасли его от ужасных последствий религиозных войн, пылавших в то время в Европе.

ISSN 2409-0069

Eduardo Battaner Lopez, 2012 (текст)

RBA Collecionables S.A., 2012

ООО «Де Агостини», 2014-2015

Иллюстрации предоставлены:

Age Fotostock; Album; Archivo RBA; Jakob Bartsch; Corbis; Eduard Ender; Ettore Ferrari/Jastrow; Joseph Heintz el Viejo/ Museo de Historia del Arte de Viena; Sir Godfrey Kneller; Meister des Marienlebens; Mysterium Cosmographicum; NASA; NASA/ESA/J. Hester amp; A. Loll (Universidad Estatal de Arizona); NASA/ESA/JHU/R. Sankrit amp; W. Blair; Pachango; Photoaisa; Piotr Rotkiewicz; Anthony van Dyck/Pieter de Jode el Joven.

Введение

Иоганн Кеплер был удивительной личностью. Мы понимаем, что он сделал, но не можем понять, как ему это удалось. Творения ученого изумляют, восхищают и даже заставляют благоговеть, но вызывают и недоумение. Кеплер заложил фундамент современной физики, основываясь, как это ни парадоксально, на средневековой мысли, и наряду с великими открытиями проповедовал невероятно наивные идеи. Во многих книгах ученого на одной странице можно встретить записи личного характера, примеры мистической восторженности и стилистического украшательства, религиозные размышления и формулировки теорем, тщательно составленные таблицы, выведенные новые законы, исправленные ошибки и объективные аргументы. И вся эта мешанина совершенно разрозненных элементов в голове Кеплера складывалась в последовательную картину.

Сейчас легко, изучив достижения и ошибки ученого, говорить: «Это он сделал верно, а это неправильно», «Здесь он попал в точку, а здесь ошибся» и, наконец, «Как он вообще мог сказать такое?». Наследие Кеплера включает и великие истины, и бессмыслицы. Однако стоит помнить об особенностях эпохи, когда творил ученый, об обстоятельствах рождения науки и поблагодарить Кеплера за то, он помогал появиться на свет современному знанию.

Достижения ученого колоссальны. Не умаляя ничьих заслуг, можно сказать, что если бы Коперник не поставил Солнце на полагающееся ему место, это сделал бы кто-нибудь другой. И если бы Галилей не направил свой телескоп в небо, кто-нибудь другой направил бы его. Однако сложно представить, что кто-нибудь другой смог бы сделать то, что сделал Иоганн Кеплер.

В годы его жизни Европа переживала очередную эпоху потрясений, и глубоким качественным изменениям сопутствовали исключительные события. Человек шел вперед гигантскими шагами, и вслед за Возрождением в сфере искусств началось Возрождение в сфере науки. В эти годы она расцвела благодаря стараниям нескольких людей, среди которых обязательно должно быть имя Кеплера.

К развитию науки привели несколько событий. Изобретение Иоганном Гутенбергом книгопечатания и быстрое распространение печатных станков по всей Европе сделало книгу доступной, вручило тем, кто жаждал знаний, всю мудрость древних мыслителей. Благодаря печатному станку культура из монастырей перешла в университеты. Открытие Америки Христофором Колумбом, первое кругосветное путешествие Фернана Магеллана и Хуана Себастьяна Элькано позволили европейцам своими глазами увидеть, как велика Земля.

Европу объединяло христианство и общий язык образованных людей того времени – латынь, что давало основу для колоссального научного скачка.

Конечно, слабый европейский мир был разрушен религиозной разобщенностью и конфронтацией между протестантами, лютеранами, гугенотами, католиками. Все эти потрясения угрожали и научному будущему самого Иоганна Кеплера. Из-за лютеранских воззрений он был изгнан из Граца, Праги и Линца, то есть практически отовсюду, где работал.

Научные открытия, сделанные, когда Кеплер был еще ребенком, подготовили почву для настоящей революции. Датский астроном Тихо Браге имел в своем распоряжении целый остров Вен для проведения наблюдений и, работая в обсерватории Ураниборг, ни в чем не нуждался. Однако самым выдающимся событием того времени стала публикация работы польского астронома Николая Коперника De revolutionibus orbium coelestium («О вращении небесных сфер», 1543), в которой ученый заявил: если Земля вращается вокруг Солнца, то рассчитать положения планет достаточно просто.

Человечество не было готово к этому открытию. Лютер и его последователи категорически отвергли идеи Коперника, а относительная терпимость католиков объяснялась только тем, что работа астронома была посвящена папе Павлу III. Научная реакция на гелиоцентрическую гипотезу также не была однозначной, и в определенный период времени в университете Саламанки можно было получить образование в области астрономии на базе как системы Коперника, так и системы Птолемея, однако вскоре на большей части Европы нетерпимость взяла верх.

Кеплер был очень религиозен. При этом его религиозность и склонность к научному познанию были так тесно переплетены, что первая становилась опорой для второй. Кеплер считал, что Бог создал мир геометрически совершенным. А поскольку человек создан по образу и подобию Божьему, значит, он способен познать мир и донести до других людей геометрическую красоту божественного творения.

Религиозностью ученого во многом можно объяснить и его извилистый научный путь, и частые переезды в поисках безопасного места для работы (противостояние католиков и протестантов в годы жизни Кеплера проходило самую острую стадию и особенно кровопролитным было на севере Германии, где родился ученый, а также в Австрии и Богемии, где он провел большую часть своей жизни). Кеплер из-за своей приверженности к свободной интерпретации Библии был отвергнут даже братьями по вере.

С другой стороны, католики и особенно иезуиты были бы рады увидеть в своих рядах столь уважаемого ученого, но Кеплер не воспользовался этой возможностью. Он покинул Грац ради Праги, Прагу – ради Линца, Линц – ради Сагана. Мыслитель переезжал с места на место в поиске мира и покоя, но религиозные конфликты словно преследовали его. Если бы Кеплер отрекся от своих убеждений, он мог бы наконец обрести дом или вернуться на родину, в университет Тюбингена, но его принципиальность делала этот шаг невозможным.

Модель мира Коперника была отвергнута как Лютером, так и папой, однако Кеплер сразу же воспринял ее и защищал всю свою жизнь. Из-за этого его книги вошли в список запрещенных, но, как совершенно справедливо заметил один из друзей астронома, именно такую литературу читали больше всего.

Впрочем, несогласие с церковью осложняло жизнь многим. Коперник, спасаясь от гонений, заявил, что предложенная им идея о движении Земли является всего лишь математической уловкой для облегчения расчетов (Кеплер по этому поводу отметил, что после прочтения книги польского астронома ни один здравомыслящий человек не сможет принять постулат о неподвижности Земли). Галилею, чтобы сохранить жизнь, пришлось отказаться от своих идей и провести последние годы под неусыпным надзором инквизиции, под домашним арестом. Джордано Бруно был заживо сожжен. Кеплером восхищались кальвинисты и лютеране, католики и иезуиты, но это не мешало отцам церкви выживать ученого отовсюду, где он пытался обосноваться.

Тетя Кеплера, которая и занималась его воспитанием, была объявлена ведьмой и сожжена. Его мать также была обвинена в колдовстве и связях с дьяволом и посажена в тюрьму. Астроном выступил адвокатом на процессе, используя весь свой ум и авторитет, однако рассмотрение дела растянулось на долгие годы. Ученому удалось добиться освобождения матери, однако выйдя из тюрьмы, она не прожила и нескольких месяцев.

В жизни и работе Кеплера важную роль играла астрология, которая сосуществовала в его голове неразрывно с астрономией. Некоторые считают, что ученый не верил в астрологию, хотя и был вынужден заниматься ею на посту придворного математика. В обязанности Кеплера, помимо всего прочего, входило составление календарей и натальных карт, все его меценаты были просто очарованы астрологией и ожидали от своего протеже предсказаний. Календари Кеплера должны были включать метеорологические прогнозы, а также персональные, политические или военные пророчества. Более того, Кеплер пользовался огромным уважением именно как астролог. Впрочем, он действительно мог попасть под очарование астрологии. Архив ученого полон вопросов астрологического характера. Кеплер даже думал, что сможет предсказать собственную смерть, – он предполагал, что умрет в тот момент, когда планеты расположатся так же, как и при его рождении.

Кеплер вошел в историю благодаря трем законам движения планет, которые сегодня носят его имя. Формулировка этих законов звучит следующим образом.

– Первый закон: каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

– Второй закон: каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.