Коперниканская революция. Развитие естественных наук. Николай Коперник

Огромный рост естественнонаучного знания в эпоху Возрождения получил свое выражение в ряде откры­тий первостепенной важности. Осо­бенно большие успехи сделала математика. Строитель­ство больших зданий, прогресс в кораблестроении, радикальные изменения в военном деле, значительные изменения в системе и способах хозяйствования - все это требовало применения науки к производству. Раз­витие математики в Италии и в других странах Запад­ной Европы в XV-XVII вв. вызывалось именно этими потребностями. Так, в XV в. получили всеобщее рас­пространение арабские цифры, были воскрешены из забвения произведения античных математиков - Евк­лида, Архимеда и др. В конце XV и в XVI в. появля­ются произведения, в которых были превзойдены дости­жения античной математики. Ученые, занимающиеся математикой, стремились поставить ее на службу раз­вивающейся производственной практике; подобные устремления были почти неизвестны античности и тем более средневековью.

Исключительное значение в это время имело воз­никновение экспериментального естествознания. Как указывает Энгельс, именно в эту «грандиозную эпоху» были превзойдены достижения древних греков и средневековых арабов и возникло «современное естествозна­ние,- единственное, о котором может идти речь как о науке...» (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 608.)

Успехи теоретической математики и опытного естествознания оказали непосредственное влияние на раз­витие материалистических тенденций в философии и способствовали поражению схоластики. Важнейшие от­крытия в эту эпоху были сделаны в астрономии, раз­витие которой было обусловлено прежде всего потреб­ностями мореплавания и необходимостью исправления календаря. А поскольку богословско-схоластическое ми­ровоззрение было неразрывно связано с геоцентрической картиной мира, новые открытия в астрономии разрушали это мировоззрение. Важнейшим из этих от­крытий была гелиоцентрическая система великого поль­ского ученого Николая Коперника (1473-1543), зало­жившая основы научной астрономии.

Важнейшие положения гелиоцентрической системы мира, обоснованной Коперником в книге «Об обращени­ях небесных сфер» (1543), следующие: 1) Земля не пребывает неподвижно в центре Вселенной, как счита­ли Аристотель, Птолемей, а за ними все схоластики и церковники, но вращается вокруг своей оси; 2) Земля обращается вокруг Солнца, занимающего центр Все­ленной. Вращением Земли вокруг своей оси Коперник объяснял смену дня и ночи, а также видимое вращение звездного неба. Движением же Земли вокруг Солнца он объяснял видимое перемещение Солнца относитель­но звезд, а также петлеобразное движение планет при наблюдении их с Земли.

Философское понимание гелиоцентрической теории Коперника

Значение гелиоцентрической теории вышло далеко за рамки астрономии. По словам Энгельса, польский ученый бросил «вызов церковному авторитету в вопросах природы. Отсюда начинает свое летосчисление освобождение естествознания от теоло­гии...» (Там же С.347)г. Теория Коперника оказала значительное воздействие на развитие философских идей и способство­вала углублению материалистического мировоззрения. Отношение католической церкви к теории Коперника первоначально было двойственным. С одной стороны, будучи заинтересованы в реформе календаря, церковники, как и многие ученые, обратили внимание на то, что кни­га Коперника дает возможность более точно вычислять движение планет, чем система Аристотеля - Птолемея. С другой стороны, многие церковники сразу поняли враждебность гелиоцентрической теории Коперника всей системе христианских взглядов на мир. Поэтому церковь рьяно защищала систему Аристотеля - Птолемея, по­скольку система эта составляла один из ее главных ми­ровоззренческих устоев.

Опровергая непосредственно чувственные представле­ния людей о неподвижности Земли и движении Солнца, открытие Коперника укрепляло и усиливало убеждение в способности человеческого разума постичь истину. Этот гносеологический оптимизм, развивавшийся в дальней­шем в науке и философии, постепенно привел к выявле­нию материалистических революционных идей, вытекав­ших из теории Коперника. Но для того чтобы это про­изошло, наука и философия должны были преодолеть два фундаментальных заблуждения Коперника, свиде­тельствовавших о силе традиционных религиозных пред­ставлений, которые базировались на концепции Аристо­теля- Птолемея: 1. Хотя астрономические наблюдения убедили Коперника в том, что небо «неподвижных звезд» необъятно по сравнению с Землей, а расстояние до него неизмеримо велико по сравнению с расстоянием от Земли до Солнца, все же в принципе Коперник раз­делял господствующее убеждение в конечности мироздания. 2. Хотя Земля, согласно учению Коперника, и перестала быть центром Вселенной, но в принципе такой центр сохранялся. Им становилось Солнце. Коперник сохранил и аристотелевские идеально круговые орби­ты обращения планет вокруг Солнца, в связи с чем вы­нужден был сохранить часть эпициклов (малых кру­гов), которые будто бы совершают планеты в своем иде­ально круговом движении вокруг Солнца.

Опровержение этих ошибочных утверждений Коперника и тем самым дальнейшее развитие и выявление ре­волюционизирующей сущности его системы выпало на долю великого итальянского мыслителя Джордано Бруно.

Николай Коперник.
По оригиналу королевской обсерватории в Берлине.

Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (1473-1543), польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в том числе Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «Об обращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 год.

Коперник (Kopernik, Copernicus), Николай (1473- 1543) - польский астроном и мыслитель. От критики и отрицания истинности канонизированной церковью геоцентрической системы мира Коперник постепенно пришел к утверждению новой системы мира, согласно которой Солнце занимает центральное положение, а Земля является одной из планет, обращающихся вокруг Солнца, и вращается вокруг своей оси. Основной труд Коперника - «О вращениях небесных тел» (1543, русский перевод, 1964).

Философский словарь / авт.-сост. С. Я. Подопригора, А. С. Подопригора. - Изд. 2-е, стер. - Ростов н/Д: Феникс, 2013, с 176.

Коперник Николай (1473 1543) - польский астроном, творец гелиоцентрической системы мира, экономист. В истории науки учение Коперника было революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости от религии. Теория Коперника об обращении Земли вокруг Солнца и о суточном вращении Земли вокруг своей оси означала разрыв с геоцентрической системой Птолемея и основанными на ней религиозными представлениями о Земле как «избранной богом» арене, на которой разыгрывается борьба божественных и дьявольских сил за человеческие души. Эта теория отбросила идущее от Аристотеля и использованное схоластикой противопоставление движений небесных и земных тел, нанесла удар церковной легенде о рае и аде, создала возможность появления в будущем учений о естественном возникновении и развитии Солнечной системы. Для теории познания важным стало различие Коперником между видимыми (кажущимися) и реальными состояниями тел (Земли). Открытия Коперника стали объектом ожесточенной борьбы: церковь осудила и преследовала их, передовые мыслители его времени и последующих эпох сделали их своим боевым знаменем, развивали дальше (Бруно , Галилей и др.), устранив, например, такие ошибочные положения системы Коперника, как расположение всех звезд на единой «сфере» и Солнца в центре вселенной. Основные произведения Коперника, «Об обращениях небесных сфер» (1543), свидетельствует о знакомстве Коперника с достижениями античного атомизма и астрономическими гипотезами древних (Гелиоцентрическая и геоцентрическая системы мира).

Философский словарь. Под ред. И.Т. Фролова . М., 1991, с. 204.

Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (19 февраля 1473, Торунь, Польша - 24 мая 1543, Фромборк) - польский астроном и мыслитель, возродивший и научно обосновавший гелиоцентрическую систему мира. Изучал математику, теоретические основы астрономии, медицину в Краковском университете (1491-95), учился на факультете церковного права Болонского университета (1496-1501), где изучал также астрономию и участвовал в исследованиях знаменитого астронома Доменико де Новара. Обучался медицине в Падуанском университете, в Ферраре получил степень доктора канонических прав (1503). Исполнял многочисленные обязанности: каноник во Фромборке, канцлер Вармийского капитула, инициатор денежной реформы. Кроме того, он организовал защиту от нападения воинов Тевтонского ордена, как врач участвовал в борьбе с эпидемией 1519, читал лекции по математике, издавал переводы. Одновременно Коперник постоянно занимался астрономическими наблюдениями и математическими расчетами движения планет и к 1532 завершил работу «Об обращении небесных сфер», на издание которой он долго не решался, хотя был убежден в ошибочности системы Птолемея и истинности гелиоцентрической модели Вселенной. Работа вышла лишь в 1543, в год его смерти. С 1616 по 1882 по требованию Ватикана труд Коперника был в Индексе запрещенных изданий. Основному труду предшествовал «Малый комментарий» (1505-07), в котором излагались основные допущения гелиоцентризма. Все сферы движутся вокруг Солнца как центра мира, центр Земли - это центр тяготения и лунной орбиты, все движения «небесной тверди», Солнца и планет принадлежат не им, а Земле. Эти положения детально разработаны в главном труде Коперника, где обосновано, что Земля вместе с другими планетами вращается вокруг Солнца в плоскости эклиптики, вокруг своей оси, перпендикулярной к плоскости эклиптики, и вокруг собственной оси, перпендикулярной плоскости экватора. Кроме того, доказывается, что мир и Земля сферичны, движение небесных тел круговое и постоянное, Земля занимает лишь малую часть бесконечно большого пространства небес. По Т. Куну, нововведение Коперника не было просто указанием на движение Земли, но составляло новый способ видения проблем физики и астрономии, при котором необходимо изменился смысл понятий «земля» и «движение» (см. Кун Т. Структура научных революций. М., 1975, с. 190).

Л. А. Микешина

Новая философская энциклопедия. В четырех томах. / Ин-т философии РАН. Научно-ред. совет: В.С. Степин , А.А. Гусейнов , Г.Ю. Семигин. М., Мысль, 2010, т. II, Е – М, с. 309-310.

Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (19.2. 1473, Торунь, -24.5.1543, Фромборк), польский астроном и мыслитель. В основном труде Коперника «О вращениях небесных сфер» (1543, рус. пер., 1964) давно и прочно забытая древняя идея гелиоцентризма (Аристарх Самосский, 3 век до н. э.) возрождается, развивается, доказывается и обосновывается в качестве научной истины. С научной точки зрения преимущества гелиоцентризма обнаруживаются сразу же: впервые в истории астрономии оказывается возможным определение из наблюдений фактических планетных расстояний; ясный физический смысл получают специфические математико-геометрические особенности схемы Птолемея (которые ранее носили непонятный и случайный характер); новая система мира производит сильное эстетическое впечатление, устанавливая действительную «форму мира и точную соразмерность его частей» («О вращениях...», с. 13). Учение Коперника опровергало многовековую геоцентрическую традицию Аристотеля - Птолемея, нанесло решающий удар по религиозно-теологических представлениям о Вселенной и месте человека в ней, послужило исходным пунктом развития новой астрономии и физики (в трудах Галилея, Кеплера, Декарта, Ньютона). Энгельс назвал издание основного труда Коперника «революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости... Отсюда начинает свое летоисчисление освобождение естествознания от теологии...» (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., т. 20, с. 347). В философском плане переход к гелиоцентризму означает переворот в гносеологии, основе естественнонаучного познания. Вплоть до Коперника господствовала гносеология, установка, согласно которой видимое отождествлялось с действительным. В учении Коперника впервые реализуется противоположный принцип - видимое не есть достоверность, но «перевёрнутое» отражение скрытой за явлениями действительности. В дальнейшем этот принцип становится гносеология, основой всей классической науки.

Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв , П. Н. Федосеев , С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.

Сочинения: Opera omnia, t. l-2, Warsz., 1972-75; в рус. пер.- в сб.: Польск. мыслители эпохи Возрождения, М., I960, с. 35-68.

Литература: Николай Коперник. [Сб.]. К 500-летию со дня рождения.1473-1973, М., 1973 (лит. о К. опубл. n России и в Сов. Союзе); Веселовский И. И., Белый Ю. А., Николай К., М., 1974; Идельсон Н. И., Этюды по истории небесной механики, М., 1975; Kühn T. S., The copernican revolution, Camb., 1957; B l s k u p M., D o b r z у с k i J., Mikolaj Kopernik- uczony i obywatet, Warsz., 1972.

Николай Коперник родился 19 февраля 1473 года в польском городе Торуни в семье купца, приехавшего из Германии. Он был четвертым ребенком в семье. Начальное образование он получил, скорее всего в школе при костеле св. Яна. После смерти во время чумы Николая Коперника-отца заботы племяннике принял на себя Лукаш Ваченроде, брат матери.

Во второй половине октября 1491 года Николай Коперник вместе с братом Анджеем прибыл в Краков и записался на факультет искусств местного университета.

В 1496 году Николай вместе с братом Анджеем оказался в Болонье, входившей тогда в Папскую область и славившейся своим университетом. Николай записался на юридический факультет с отделениями гражданского и канонического, т. е. церковного, права. 9 марта 1497 года вместе с астрономом Доменико Марией Новара Николай провел свое первое научное наблюдение.

В 1498 году Николай Коперник был утвержден заочно в сане каноника Фромборкского капитула.

Затем Николай на короткое время возвращается в Польшу, но всего через год вновь отправляется в Италию, где изучает медицину в Падуан-ском университете и получает степень доктора богословия в университете Феррары. На родину Коперник вернулся в конце 1503 года всесторонне образованным человеком. Он поселился сначала в городе Лидзбарке, а затем занял должность каноника во Фромборке - рыбачьем городке в устье Вислы.

В Фромборке Коперник развернул свои астрономические наблюдения, несмотря на неудобства из-за частых туманов с Вислянского залива.

Наиболее известным прибором, которым пользовался Коперник, был трикветрум, параллактический инструмент. Второй прибор, употреблявшийся Коперником для определения угла наклона эклиптики, "гороскопий", солнечные часы, разновидность квадранта.

В "Малом комментарии", написанном приблизительно в 1516 году, Коперник дал предварительное изложение своего учения, точнее своих гипотез.

В самый разгар войны с крестоносцами, в начале ноября 1520 года, Коперник избирается администратором владений капитула в Ольштыне и Пененжно. Взяв на себя командование немногочисленным гарнизоном Ольштына, Коперник принял меры к укреплению обороны замка-крепости и сумел отстоять Ольштын. Вскоре после заключения перемирия в апреле 1521 года Коперник назначается комиссаром Вармии, а осенью 1523 года - канцлером капитула. .

К началу тридцатых годов работа над созданием новой теории и ее оформлением в труде "Об обращениях небесных сфер" была в основном закончена. К тому времени почти полтора тысячелетия просуществовала система устройства мира, предложенная древнегреческим ученым Клавдием Птолемеем. Она заключалась в том, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной, а Солнце и другие планеты вращаются вокруг нее. Положения теории Птолемея считались незыблемыми, поскольку хорошо согласовались с учением католической церкви.

Наблюдая движение небесных тел, Коперник пришел к выводу, что теория Птолемея неверна. После тридцати лет упорнейшего труда, долгих наблюдений и сложных математических расчетов он доказал, что Земля - это только одна из планет и что все планеты обращаются вокруг Солнца.

Коперник считал, что человек воспринимает движение небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на Земле, когда он сам находится в движении. Наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что Земля неподвижна, а Солнце движется вокруг нее. На самом же деле это Земля движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите.

Коперник был при смерти, когда друзья принесли ему первый экземпляр "Об обращениях небесных сфер", отпечатанной в одной из нюрнбергских типографий.

Некоторое время его труд свободно распространялся среди ученых. Только тогда, когда у Коперника появились последователи, его учение было объявлено ересью, а книга внесена в "Индекс" запрещенных книг.

Перепечатывается с сайта http://100top.ru/encyclopedia/

Далее читайте:

Ученые с мировым именем (биографический справочник).

Сочинения:

Opera omnia, t. 1-2. Warsz., 1972-1975;

О вращениях небесных сфер. М., 1964.

Литература:

Николай Коперник. К 500-летию со дня рождения, под ред. В. А. Котельникова. М., 1973;

Веселовский И. Н., Белый Ю. А. Николай Коперник. М., 1974;

Kuhn Т. S. The Coperniean Revolution. Cambr. (Mass.), 1957.

Вслед за Н. Кузанским великий польский астроном Николай Коперник (1473 – 1543) пользуясь принципом относительности основал новую астрономическую систему – гелиоцентрическую систему мира – одно из поистинœе выдающихся научных открытий того времени. В связи с практической задачей усовершенствования календаря возникла крайне важно сть создать новую методику выполнения астрономических расчётов. Будучи широко образованным математиком и астрономом, Коперник понимал, что эту задачу не решить традиционными способами. Знакомство с философией неоплатонизма и пифагореизма, убеждение в том, что Бог создал мир в соответствии с простыми правилами математической гармонии, побудили Коперника предположить, единообразие кругового движения небесных тел и совершенно новый, с точки зрения привычных представлений, порядок их взаимного расположения и движения.

Главное и почти единственное сочинœение Коперника, плод более чем 40-летней его работы – ʼʼО вращении небесных сферʼʼ. Гелиоцентрическая система в варианте Коперника должна быть сформулирована в семи утверждениях:

1) орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;

2) центр Земли - не центр Вселœенной, но только центр масс и орбиты Луны;

3) всœе планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и в связи с этим Солнце является центром мира;

4) расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;

5) суточное движение Солнца - воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всœегда остаётся параллельной самой себе;

6) Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и в связи с этим те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) - не более чем эффект движения Земли;

7) это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.

С принятием этой гипотезы отпадало множество прежних затруднений, картина мира приобрела изящные, стройные и весьма убедительные очертания. Понимая радикальность своего учения, Коперник долго не публиковал его, ссылаясь на пример последователœей Пифагора, таивших истину от профанов. Работа всё же была опубликована, скандал не замедлил разразиться, но начало было положено. Началась великая научная революция.

Дело Коперника продолжил немецкий учёный Иоганн Кеплер (1571 – 1630). Иоганн Кеплер родился в имперском городе Вайль-дер-Штадте. Его отец служил наёмником в Испанских Нидерландах. Когда юноше было 18 лет, отец отправился в очередной поход и исчез навсœегда. Мать Кеплера, Катарина Кеплер, содержала трактир, подрабатывала гаданием и траволечением. Интерес к астрономии появился у Кеплера ещё в детские годы, когда его мать показала впечатлительному мальчику яркую комету (1577), а позднее – лунное затмение (1580). В 1589 ᴦ. Кеплер закончил школу при монастыре Маульбронн, обнаружив выдающиеся способности. Городские власти назначили ему стипендию для помощи в дальнейшем обучении. В 1591 году поступил в университет в Тюбингене – сначала на факультет искусств, к которым тогда причисляли и математику с астрономией, затем переходит на теологический факультет. Первоначально Кеплер планировал стать протестантским священником, но благодаря незаурядным математическим способностям был приглашён в 1594 ᴦ. читать лекции по математике в университете города Граца (ныне в Австрии).

Основываясь на весьма точных астрономических наблюдениях, Кеплер установил, что движения планет вокруг Солнца, сообразно с предложенной Коперником структурой солнечной системы, не являются строго круговыми. Кеплер показал, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Таков был первый закон Кеплера. В соответствии со вторым законом Кеплера скорость движения планеты по орбите замедляется по мере удаления от Солнца. Подлинной вершиной виртуозных математических расчётов Кеплера, явилось установление знаменитого третьего закона Кеплера, утверждавшего, что квадрат орбитального периода движения каждой планеты равен кубу среднего расстояния её до Солнца.

Эти удивительные и загадочные соотношения блестяще подтверждали мысль о том, что устройство космоса подчинœено строгим и простым математическим правилам.

Выдающийся итальянский исследователь Галилео Галилей (1564 – 1642), как и многие его предшественники, считал, что книга природы написана языком математики, и для объяснения природных явлений крайне важно установить их свойства, поддающиеся точным измерениям. Отправным пунктом научного познания признавался опыт, осуществляемый путём планомерного экспериментирования с использованием приборов и инструментов, расширяющих возможности наших органов чувств.

Основные научные открытия Галилея:

Ø В 1609 ᴦ. Галилей самостоятельно построил свой первый телœескоп. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телœескоп, дающий увеличение в 32 раза.

Ø С помощью телœескопа увидел, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф – покрыта горами и кратерами. Галилей открыл также солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес. По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, оценил период этого вращения и положение оси Солнца.

Ø Галилей установил, что Венера меняет фазы. Это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца.

Ø Подтвердил вращение планет вокруг Солнца, а не вокруг Земли.

Ø Открыл спутники Юпитера и кольца Сатурна.

Ø Млечный путь, который невооружённым глазом выглядит как сплошное сияние, на самом делœе представляет собой громадное скопление звёзд.

В 1632 году вышла в свет его книга ʼʼДиалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковойʼʼ, в которой Галилей говорит о неправильности взглядов Аристотеля и Птолемея. Санкции последовали незамедлительно. Галилея вызвали в Рим на суд. Следствие тянулось с апреля по июнь 1633 года. Церковь обвиняет учёного в ереси, и для сохранения своей жизни он вынужден признать гелиоцентрическую систему строения мира ложной. 22 июня Галилей, стоя на коленях, произнёс предложенный ему текст отречения: ʼʼЯ, Галилей, сын Винченцо Галилея из Флоренции, в возрасте семидесяти лет, лично представши пред судом, будучи коленопреклонённым перед вами, высокочтимые и достопочтенные кардиналы, главные Инквизиторы во всœей Христианской республике, имея перед моими глазами священное Евангелие и касаясь его руками, клянусь, что всœегда верил, верю сейчас и с Божьей помощью буду верить в будущем во всё то, что содержит, проповедует, чему учит Святая Соборная и Апостольская Церковь. По этой причине, желая освободить Ваши Высокопреосвященства и всякого верного христианина от тяжкого подозрения, справедливо мною заслуженного, я с открытым сердцем и искренней верой проклинаю и презираю вышеупомянутые заблуждения и ересь и вообще всякое другое заблуждение, ересь и секту, противоречащие Святой Церкви; и клянусь, что в будущем никогда больше не стану говорить и утверждать ни устно, ни письменно того, что могло бы навлечь на меня подобные подозрения; и если я узнаю какого-либо еретика или подозреваемого в ереси, то сообщу о нём в Священную канцелярию, или же местному инквизитору, или представителю там, где я буду находиться...ʼʼ.

В последние годы жизни он находился под домашним арестом под надзором инквизиции. Галилео Галилей умер 8 января 1642 года в Арчетри. Только в ноябре 1979 года папа римский Иоанн-Павел II официально признал, что инквизиция в 1633 году совершила ошибку, силой вынудив отречься учёного от теории Коперника.

Завершает научную революцию английский учёный Исаак Ньютон (1642 – 1727). В 1687 ᴦ. Ньютон издаёт ʼʼМатематические начала натуральной философииʼʼ. Связав воедино законы движения планет, установленные Кеплером, и законы механического движения земных тел, открытые Галилеем, Ньютон осуществил грандиозный теоретический синтез. Движение планет получило объяснение, исходя из закона всœемирного тяготения и трёх базовых законов механики, сведённых Ньютоном в целостную систему.

Вот три ньютоновских закона движения, которые представляют из себяклассическое выражение основ динамики.

Первый – закон инœерции, над которым работали Галилей и Декарт. Ньютон пишет: ʼʼВсякое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинœейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят это состояниеʼʼ. Ньютон иллюстрирует данный фундаментальный принцип следующим образом: ʼʼПуля летит, пока её не остановит сопротивление воздуха или пока не упадёт под действием силы тяготения. Юла не прекратит своего вращения, пока её не остановит сопротивление воздуха. Более крупные тела планет и комет, находясь в пространствах более свободных и с меньшим сопротивлением, сохраняют свои движения вперёд и одновременно по кругу на гораздо более продолжительное времяʼʼ.

Второй закон, сформулированный уже Галилеем, гласит: ʼʼПроизведение массы тела на его ускорение равно действующей силе, а направление ускорения совпадает с направлением силыʼʼ.

Третий закон, сформулированный Ньютоном, утверждает, что ʼʼдействию всœегда соответствует равное противодействиеʼʼ, или: действия двух тел друг на друга всœегда равны по величинœе и направлены в противоположные стороны. Этот принцип равенства между действием и противодействием Ньютон иллюстрирует так: ʼʼЛюбая вещь, которая давит на другую вещь или тянет её, испытывает в равной мере давление или притягивание со стороны этой другой вещи. В случае если надавить на камень пальцем, то и палец будет испытывать давление камня. В случае если лошадь тянет за веревку камень, то и лошадь испытывает притягивание назад, в направлении камняʼʼ.

Поставив задачу изучения различных сил, Исаак Ньютон сам же дал первый блистательный пример её решения, сформулировав закон всœемирного тяготения, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними – то есть: F = G ∙ где, G – гравитационная постоянная.

Теория Ньютона не объясняла сущности и происхождения силы всœемирного тяготения, и сам создатель этой теории сознательно отказывался выдвигать произвольные умозрительные объяснения, заявив, что гипотез он не измышляет. Вместе с тем он, будучи ревностным христианином, безоговорочно признавал существование премудрого и могущественного Бога, по проекту которого устроена величественная система мироздания, работающая как точные и бесконечно сложные часы.

Ньютон завершил научную революцию, и с его системой мира обретает лицо классическая физика . Механика Ньютона стала одной из наиболее мощных и плодотворных исследовательских программ в истории науки.

«Бессмертное творение»

XVI век является эпохальной вехой в отношениях между наукой и религией.

Событием, ознаменовавшим начало этого процесса, является выход в 1543 г. книги Николая Коперника (1473-1543) «О вращении небесных сфер». Астрономия Н. Коперника означала отказ от птолемеевско-аристотелевской картины мира, лежащей в основе средневекового мировоззрения и пауки, удар по христоанско-теологическому комплексу идей, связавшему себя в процессе своей культурно-исторической эволюции с аристотелевско-платонической космологией.

Коперниканская астрономия знаменовала собою мировоззренческую революцию, появление совершенно новой картины мира, а также заявку со стороны науки на свою автономию и право судить о мире самостоятельно, независимо от теологических догм. Наиболее ярко этот значительный шаг в истории естествознания был охарактеризован Ф. Энгельсом: «Революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости... было издание бессмертного творения, в котором Коперник бросил... вызов церковному авторитету в вопросах природы. Отсюда начинает свое летосчисление освобождение естествознания от теологии...»

Чтобы понять суть и значение мировоззренческой революции, осуществленной Коперником, напомним читателю, с чем пришла астрономия, да и вся наука, к XVI в. В астрономии отсутствовала единая систематическая теория. С одной стороны, существовала концепция мира как системы гомоцентрических сфер Аристотеля, которая не «спасала явления», т. е. не описывала наблюдаемые движения светил и не объясняла нерегулярности в их движениях, но была обоснована общепринятой физикой, метафизикой и теологией. С другой стороны, была система мира Птолемея, которая «спасала явления», описывала и объясняла все наблюдаемые нерегулярности, однако противоречила не только системе гомоцентрических сфер, служившей в качестве общепринятой картины мира, но и тем метафизическим постулатам, которые лежали в ее основе.

Это противоречие между двумя теориями, зафиксированное уже Птолемеем и выступавшее как постоянный возмущающий фактор в развитии науки, оказывалось неразрешимым в условиях господства аристотелевской физики, а также безоговорочного приоритета метафизического и религиозного знания над научным. Прокл, как известно, предложил компромисс - рассматривать теорию гомоцентрических сфер как единственно истинную картину универсума, а эпициклическо-эксцентрическую астрономию Птолемея - просто как удобную математическую фикцию. Это противоречие и этот компромисс пришли в латинскую европейскую науку и теологию через арабо-мусульманских мыслителей, прежде всего через Аверроэса.

Фома Аквинский, христианизировав и догматизировав аристотелевскую картину мира, утвердил за астрономической системой Птолемея статус «фикционалистской» модели. Таким образом, он фактически воспроизвел компромисс, предложенный Проклом. С этого времени ведет свое начало и дисциплинарное расчленение астрономии:

теория гомоцентрических сфер Аристотеля преподавалась в рамках философии, а астрономия Птолемея - в рамках математики и астрономии. Эта ситуация воспроизводилась во всех университетах. Более того, «фикционалистская» установка стала общераспространенной, не ограничиваясь рамками только астрономии и применяясь ко всем теориям, так или иначе входившим в противоречие с догматизированным схоластическим аристотелизмом. Это было удобным средством устранения противоречий, ибо, как заметил К. Уилсон, современный западный исследователь истории науки, единственным требованием к теоретическим построениям было отсутствие формальных логических противоречий; являлось это построение физически возможным или нет, не имело значения.

Интерес Коперника к астрономическим проблемам не был только теоретическим. Проблему перед Коперником поставило само время. Главное историческое обстоятельство, явившееся причиной того, что астрономия в XVI в. все более стала приковывать к себе внимание многочисленных математиков и широких кругов ученых, заключалось в следующем. Ошибки юлианского календаря привели к тому, что празднование Пасхи отодвигалось на все более и более раннее время в связи с тем, что действительное время весеннего равноденствия перестало совпадать с календарным. Начиная с XIV в., стали говорить о необходимости исправления календаря. К XVI в. ошибка юлианского календаря составляла уже 10 дней. Так, например, сам Коперник в 1515 г. наблюдал Солнце в момент весеннего равноденствия не 21, а 11 марта. Коперник считал, что реформа календаря невозможна без «достаточно хороших определений продолжительности года и месяца, и движения Солнца и Луны», и это, по его же собственному свидетельству, побудило его «заниматься более точными их наблюдениями», чтобы определить величину тропического года и характер перемещения точки весеннего равноденствия. Коперник Н. О вращениях небесных сфер. Малый комментарий. Послание против Вернера. Упсальская запись.

Таким образом, реформа календаря явилась той практической задачей, которая оказала несомненное влияние на оживление астрономической практики, стимулировала интерес к теоретической астрономии и развивала критическое чутье к астрономическим достижениям древних. Кроме того, к этому времени в полной мере выявились расхождения системы Птолемея с наблюдаемыми явлениями, например, несоответствие его теории движения Луны наблюдаемым закономерностям, неудовлетворительность принципов определения тропического года и т. д.

Характеризуя отношение между теорией и явлениями, современный западный методолог и историк науки И. Лакатос писал: «Природа может крикнуть «Нет!", но человеческая изобретательность... всегда способна крикнуть еще громче». Лакатос И. История науки и ее реконструкции//Структура и развитие науки. История астрономии полностью опровергает этот взгляд Лакатоса. Все усилия астрономов всегда были направлены на то, чтобы привести теорию в согласие с явлениями, и именно явления оказывались тем «жестким фактором», который вызывал необходимость изменения теории. Ошибки юлианского календаря с очевидностью показывали, что явления перестали «слушаться» предсказаний теории. Слова Коперника наглядно подтверждают это: «хотя Птолемей завершил создание астрономии до такой степени, что, как кажется, ничего не осталось, чего он не достиг бы, все-таки многое не согласуется с тем, что должно было бы вытекать из его положений; кроме того, открыты некоторые иные движения, ему не известные. Поэтому и Плутарх, говоря о тропическом солнечном годе, заметил: «До сих пор движения светил одерживали верх над знаниями математиков"».

Прежде всего Коперник определяет свое отношение к

предшествующей традиции. Он признает неудовлетворительным состояние астрономической теории из-за несистематичности и произвольности астрономических построений, отсутствия единых принципов и единого метода, повторяя тем самым один из аргументов Прокла против системы Птолемея. Он показывает, что целый ряд явлений не находит в системе Птолемея объяснений и носит характер случайных совпадений. Птолемей не смог, как говорит Коперник, определить форму мира и точную соразмерность его частей и у него получилось так, «как если бы кто-нибудь набрал из различных мест руки, ноги, голову и другие члены, нарисованных хотя и отлично, но не в масштабе одного и того же тела; ввиду полного несоответствия друг с другом, из них, конечно, скорее составилось бы чудовище, а не человек». Однако, в отличие от Прокла, Коперник критически оценивает и систему мира Аристотеля и сам метод построения обеих теорий. В «Обращении к Павлу III» он пишет, что к размышлениям о другом способе расчета движений мировых сфер его побудило именно то, что сами математики не имели ничего вполне установленного относительно исследования этих движений. У них не было ни единых или одинаковых принципов и предпосылок или одинаковых способов представления видимых вращении и движений. Одни употребляли только гомоцентрические круги, другие - эксцентры и эпициклы, однако никто не достиг желаемого. «Хотя многие, полагавшиеся только на гомоцентры, и могли доказать, что при помощи их можно путем сложения получать некоторые неравномерные движения, однако, они все же не сумели на основании своих теорий установить чего-нибудь надежного, бесспорно соответствовавшего наблюдающимся явлениям. Те же, которые измысляли эксцентрические круги, хотя при их помощи и получили числовые результаты, в значительной степени сходные с видимыми движениями, однако должны были допустить многое, по-видимому, противоречащее основным принципам равномерности движения. ...Итак, обнаруживается, что в процессе доказательства, которое называется (методом), они или пропустили что-нибудь необходимое, или допустили что-то чуждое и никак не относящееся к делу».

Как видим, Коперник ясно сознавал имманентное противоречие птолемеевской исследовательской программы, противоречие между принципом геоцентризма и принципом «спасения явлений» через аксиому кругового равномерного движения.

Как математик, Коперник прекрасно понимал, что нет иных математических средств, кроме как описания движения планет через систему круговых движений. Круговое равномерное движение светил являлось базисным компонентом обоих теоретических построений - и Аристотеля, и Птолемея. И Коперник следует в этом античной астрономии, формулируя свою задачу так же, как Евдокс, Каллипп, Аристотель и Птолемей свои: спасти явления через систему круговых равномерных движений. Но далее уже начинается существенное расхождение. У Коперника принцип спасения явлений через систему круговых равномерных движений становится всего лишь методом. То есть он не опирается на предзаданную метафизическую схему мира, где круговое равномерное движение выступало бы как божественное движение светил. Он опирается на явления, которые следует рациональным образом объяснить, используя систему круговых равномерных движений. Вот почему он сразу отказывается как от системы гомоцентрических сфер Аристотеля, так и от системы Птолемея, о чем и говорит совершенно определенно в своем «Малом комментарии»: «Я часто размышлял, нельзя ли найти какое-нибудь более рациональное сочетание кругов, которым можно было бы объяснить все видимые неравномерности, причем каждое движение само по себе было бы равномерным, как этого требует принцип совершенного движения». Таким образом, идея круговых движений небесных тел - это не метафизический или религиозный постулат, задающий картину реальности, где Земля является необходимым центром всех движений, а всего лишь математическое средство.

Поставленную задачу спасения явлений с помощью круговых равномерных движений Коперник решает совершенно иным способом. Прежде всего он отказывается от принципа геоцентризма. Посылки, выдвинутые им в «Малом комментарии», гласят, что не существует единого центра для всех небесных орбит или сфер и что центр Земли не является центром мира. И далее Коперник пытается найти такой организующий эти явления принцип, который бы оказался гармоническим принципом, способным объяснить все наблюдаемые закономерности и нерегулярности в движениях светил. Таким принципом оказался гелиоцентризм. Именно благодаря предположению о движении Земли все оказывается «так связанным, что ничего нельзя... переставить ни в какой части, не производя путаницы в других частях, и во всей Вселенной». Впервые в истории астрономии не метафизическая схема накладывается на явления, а явления диктуют картину мира.

Но этого мало. Как искренний ревнитель истины и научного знания Коперник полагает, что у науки достаточно сил для самостоятельного отыскания и утверждения истины, что ей не нужны «поводыри» и что для обретения самостоятельности ей надо освободиться от чужеродных для нее элементов. Научное знание должно быть единым. Коперник поэтому категорически возражает против разделения астрономии на физическую и математическую, против того, что астрономы-математики якобы не могут делать физических выводов, в результате чего их теоретические построения не могут претендовать на истинное отражение природы. По его мнению, астрономия - это дело самих астрономов и математиков, а не философов и теологов, и только ученые могут судить о правомерности и достоверности своих теоретических построений. Коперник ликвидирует дисциплинарное и методологическое разделение астрономии на физическую и математическую и утверждает за последней статус физически реальной.

В конкретной исторической ситуации XVI в. этот акт имел значение, далеко выходящее за рамки астрономии и даже науки в целом. Ведь утверждать, что проблемы астрономии - это проблемы самих астрономов и что наука сама способна судить о физической реальности на основе своих собственных теоретических построений, означало по сути освободить науку от теологии, освободить ее из-под власти религиозных и философских догм. С современной точки зрения это кажется совершенно естественным. Но тогда - это была самая настоящая мировоззренческая революция. И как всякой революции ей были присущи и революционный порыв, и решительность, и смелость. Об этом Коперник недвусмысленно заявляет в «Обращении к Павлу III»: «Если и найдутся какие-нибудь, которые, будучи невеждами во всех математических науках, все-таки берутся о них судить и на основании какого-нибудь места священного писания, неверно понятого и извращенного для их цели, осмелятся порицать и преследовать это мое произведение, то я, ничуть не задерживаясь, могу пренебречь их суждением, как легкомысленным. Ведь не тайна, что Лактанций, вообще говоря знаменитый писатель, но небольшой математик, почти по-детски рассуждал о форме Земли, осмеивая тех, кто утверждал, что Земля имеет форму шара. Поэтому ученые не должны удивляться, если нас будет тоже кто-нибудь из таких осмеивать. Математика пишется для математиков... (Курсив наш.- Лег.).

В связи с этим становится понятным, почему первые главы книги Н. Коперника посвящены физическому обоснованию принципа гелиоцентризма, опровержению аристотелевских аргументов против движения Земли. Птолемей, например, утверждал, что для Земли покой естествен, ибо если бы она находилась в движении, то непременно распалась бы, поскольку все, что подвергается действию силы или напора, необходимо должно распасться. Коперник же, отказавшись от аристотелевской физики и метафизики, в основе которых лежала аристотелевская концепция естественного места и разделения движения на естественное и насильственное, заявляет, что движение Земли является естественным движением, а все, что происходит согласно природе, производит действия, противоположные тем, которые получаются в результате насилия. «Поэтому напрасно боится Птолемей, что Земля и все земное рассеется в результате вращения, происходящего по действию природы». Движение не ведет к распаду. Ведь не происходит же этого со Вселенной, движение которой должно быть во столько раз быстрее, во сколько раз небо больше Земли. И почему нам вообще не считать, говорит Коперник, что суточное вращение для неба является видимостью, а для Земли действительностью? Если бы небо вращалось, то его размеры непременно увеличились бы до бесконечности. Ибо чем больше оно увлекалось бы вверх напором движения, тем быстрее было бы это движение вследствие постоянного возрастания длины окружности, которую необходимо пройти в 24 часа; в свою очередь от возрастания движения будет возрастать неизмеримость неба, значит скорость будет увеличивать размеры, а размеры - скорость, и в конце концов и то и другое взаимно увеличат друг друга до бесконечности. «А вследствие известной физической аксиомы, что бесконечное не может быть ни пройдено, ни каким-либо образом приведено в движение, небо необходимо остановится». Этими своими рассуждениями Коперник подкрепляет принцип наблюдательной эквивалентности гео- и гелиоцентрических систем, известный еще со времен Аристарха.

Коперник устраняет и все другие доводы Птолемея против движения Земли. Птолемей, например, доказывал необходимость покоя Земли тем, что в случае движения Земли, облака и другие парящие предметы должны были бы отставать от ее движения, а брошенный вверх камень падать западнее того места, с которого его бросили. Коперник по этому поводу замечает, что вращается ведь не только Земля, но также и немалая часть воздуха и все, что каким-либо образом сродни с Землей, ибо уже ближайший к Земле воздух следует тем же самым законам природы, что и сама Земля, или имеет приобретенное движение, которое сообщается ему прилегающей Землей. А что касается падающих тел, то и они «пригнетаемые своим весом, как в высшей степени земные, без сомнения следуют, как части, законам той же природы, что вся совокупность». Поэтому все свидетельствует о том, согласно Копернику, что подвижность Земли более вероятна, чем ее покой, в особенности если говорить о суточном вращении, как наиболее свойственном Земле. Аргументом Коперника в пользу суточного вращения Земли, а не сферы неподвижных звезд, является также несоизмеримость неба по сравнению с величиной Земли. Ведь небо неизмеримо велико по сравнению с Землей и представляет бесконечно большую величину, а потому «удивительным было бы, если бы в двадцать четыре часа поворачивалась такая громада мира, а не наименьшая ее часть, которой является Земля».

Главным аргументом Коперника в пользу отказа от геоцентрического тезиса была основанная на идеях относительности движения апелляция к наблюдательной эквивалентности гео- и гелиоцентрических систем. В V главе Первой книги «О вращениях...» Коперник пишет, что всякое представляющееся нам изменение места происходит вследствие движения наблюдаемого предмета или наблюдателя, наконец, вследствие неодинаковости перемещений того и другого, так как не может быть замечено движение тел, одинаково перемещающихся по отношению к одному и тому же. Земля представляет то место, с которого наблюдается небесное круговращение, открывающееся нашему взору. Если мы сообщим Земле какое-нибудь движение, то это движение обнаружится таким же и во всем, что находится вне Земли, но только в противоположную сторону. Так будет как в случае придания Земле суточного, так и годичного движения.

Доказывая наличие годового вращения Земли и выявляя порядок планет и структуру Вселенной, Коперник апеллирует к явлениям и предлагает интерпретацию этих явлений, основываясь на достижениях оптики, полученных вне рамок аристотелевской физики. Он ссылается на неадекватность теории гомоцентрических сфер, выявленную еще во времена Автоликия Питанского, младшего современника Аристотеля, и показывает, что невозможно утверждать центральное положение Земли, поскольку мы наблюдаем планеты то приближающимися к Земле, то удаляющимися от нее. Из неравномерности видимого движения планет на основании законов оптики можно заключить, что когда планеты замедляют движение - они удаляются от Земли, а когда ускоряют,- приближаются. Об этом же свидетельствует и изменение яркости планет. Все это и позволяет заключить, что Земля не является центром системы гомоцентрических кругов.

Коперник решительно отвергает положение аристотелевской физики о том, что центр тяготения Земли является также центром тяготения Вселенной. Опираясь на теорию тяготения, разработанную Жаном Буриданом и Николаем Оремом, Коперник утверждает, что «тяготение есть не что иное, как некоторое природное стремление, сообщаемое частям божественным провидением творца Вселенной, чтобы они стремились к целостности и единству, сходясь в форму шара. Вполне вероятно, что это свойство присуще также Солнцу, Луне и остальным блуждающим светилам, чтобы при его действии продолжали пребывать в своей шарообразной форме, совершая тем не менее, различные круговые движения». Тяготение, стало быть, есть не отношение физической сущности и естественного места, как думал Аристотель, а отношение между физическими сущностями. Поэтому любое тело может двигаться не только в направлении к центру мира (Земле), или от него, но и по отношению к другим тепам - Луне, Солнцу и так далее. Земля поэтому есть такая же планета, как и все остальные, и потому любая из них может быть центром вращений остальных, а Земле можно приписать движения, аналогичные тем, которые наблюдаются у всех других планет. И если согласиться, что Солнце неподвижно, то восходы и заходы знаков зодиака и неподвижных звезд, когда они становятся то утренними, то вечерними, покажутся нам происходящими совершенно так же. Равным образом, стояния, попятные и прямые движения планет окажутся принадлежащими не им, а происходящими от движения Земли, которое они заимствуют для своих видимых движений. «Наконец, само Солнце будем считать занимающим центр мира; во всем этом нас убеждает разумный порядок, в котором следуют друг за другом все светила, и гармония всего мира, если только мы захотим взглянуть на само дело обоими (как говорят) глазами».

Приняв за исходный тезис о центральном положении Солнца, а также суточном и годичном вращении Земли, Коперник пытается установить и точный порядок светил. Около Солнца должен находиться центр орбит Венеры и Меркурия. Только это предположение может объяснить, почему эти светила не совершают самостоятельных и отличных от Солнца обращений, как другие планеты. В системе Птолемея этот факт приводил к серьезному и необъяснимому ограничению - центры эпициклов Меркурия и Венеры должны были всегда лежать на прямой, соединяющей Землю и Солнце. Если же передать наблюдаемое годовое движение Солнца Земле, это ограничение становится легко объяснимым - эти планеты обращаются вокруг Солнца, находясь все время внутри орбиты Земли. Солнце является центром движения и верхних планет. Коперник показывает это так: известно, что эти планеты находятся ближе к Земле всегда около времени своих восходов вечером (т. е. когда они бывают в противостоянии с Солнцем, а Земля занимает место между ними и Солнцем), а всего дальше они бывают от Земли около времени своих заходов вечером, когда скрываются вблизи Солнца, а Солнце, очевидно, бывает между ними и Землей. «Все это достаточно ясно показывает, что центр их скорее относится к Солнцу и будет тем же самым, вокруг которого совершают свои обращения Венера и Меркурий».

Исходя из того, что размеры орбит измеряются величиной времени обращения, Коперник устанавливает порядок вращений. Первой и наивысшей из всех является сфера неподвижных звезд, которая сама является неподвижной; она служит точкой отсчета движений и положений всех остальных светил. Далее следует первая из планет - Сатурн, завершающий свое обращение в 30 лет, после него - Юпитер, движущийся двенадцатилетним обращением, затем - Марс, который делает оборот в два года. Четвертое по порядку место занимает годовое вращение Земли вместе с лунной орбитой, как бы эпициклом. На пятом месте стоит Венера, возвращающаяся на девятый месяц. Наконец, шестое занимает Меркурий, делающий круг в 80 дней. В середине всех вращений находится Солнце.

Указывая на преимущества и несомненные достоинства новой системы мира, Коперник пишет: «В этом расположении мы находим удивительную соразмерность мира и определенную гармоничную связь между движением и величиной орбит, которую иным способом нельзя обнаружить... Все это происходит по одной причине, которая заключается в движении Земли».

Таким образом, гелиоцентрический тезис позволил Копернику избежать той произвольности, которая со времен Прокла являлась постоянно воспроизводимым аргументом против системы Птолемея. Все необъяснимые в ней совпадения и ограничения нашли свое объяснение в системе Коперника. Наиболее сильные ограничения налагались в системе Птолемея на движения нижних планет - центры их эпициклов должны были всегда лежать на прямой, соединяющей Землю и Солнце. Это ограничение для Меркурия и Венеры в гелиоцентрической системе становится легко объяснимым,- эти планеты обращаются вокруг Солнца, находясь все время внутри орбиты Земли. Другое ограничение относилось к верхним планетам: отрезок, соединяющий каждую из верхних планет с центром ее эпицикла должен был всегда оставаться параллельным прямой, соединяющей Землю с Солнцем. Кроме того, периоды обращения по эпициклам для всех верхних планет одинаковы и совпадали с периодом годового обращения Солнца вокруг Земли. Эти ограничения также становятся совершенно очевидными в гелиоцентрической системе. Наблюдаемое движение планеты становится результирующей ее собственного движения вокруг Солнца и годичного движения Земли, с которой оно наблюдается.

Кроме того, гелиоцентрический тезис позволил Копернику определить порядок планет и точную соразмерность их орбит, чего не мог сделать Птолемей. По положениям планет и при учете движения Земли Коперник мог вычислить радиусы деферентов планет, соответствующие их средним расстояниям от Солнца. Эти расстояния оказались весьма близкими к их современным значениям. Определение средних размеров планетных орбит было одним из выдающихся достижений астрономии Коперника, полученных в результате принятия гелиоцентрического принципа, выполнявшего роль систематического и гармонического основания. Именно достигнутое в системе Коперника гармоническое единство мира стало одним из существенных аргументов в пользу принятия гелиоцентризма.

Кимелев Ю. Полякова Т. Наука и религия Глава 3. Коперниканская революция

Восстановленное по найденному черепу лицо астронома (слева). Учёные были поражены сходством с портретами молодого Коперника: был заметен даже шрам над правой бровью (иллюстрация AP Photo/Kronenberg Foundation)

Памятник Николаю Копернику на центральной площади в городе Торунь

Николай Коперник на картине Яна Матейко

Планетарий имени Коперника

Фонтан в сквере, названного в честь Коперника

Университет Николая Коперника – самый престижный ВУЗ в Торуни

Двинувший Землю

Современная космонавтика — это союз науки и техники, соединенные усилия тысяч людей, твердо веривших в безграничность озарений человеческого разума. На протяжении многих столетий выковывалась эта прекрасная вера, побеждая в жестоких схватках веру в непостижимость божественного мироздания.

О значении вклада великих мыслителей и ученых прошлых веков в развитие естествознания напоминают горельефные портреты на одной из стен Вводного зала Храма космонавтики. Художники Д. Шаховской и И. Васнецова создали образы людей, одержимых жаждой познания мира. Николай Коперник, Джордано Бруно, Иоганн Кеплер, Галилео Галилей, Исаак Ньютон, Михаил Ломоносов, Константин Циолковский, Альберт Эйнштейн — вот имена предвестников космической эры, гению которых человечество обязано тем, что Земля стала берегом Вселенной.

Галерею портретов великих подвижников естествознания открывает горельеф Николая Коперника.

Родился польский астроном 5 столетий назад в городе Торуне в семье состоятельного купца. Отец умер, когда Николаю было 10 лет; воспитывать мальчика взялся его дядя по линии матери, который впоследствии стал епископом Вармии (провинции Польши). Богатство и душевное расположение Луки Ватченроде — так звали епископа — позволили Копернику получить прекрасное образование сначала на родине, в Краковском университете, затем в университетах Италии.

В Польшу Коперник вернулся уже священником. Так пожелал дядя, и племянник не посмел ослушаться. Вскоре его избрали каноником Фромборгского монастыря.

Как каноник Николай Коперник не имел права заниматься астрономией: это не только не входило в его обязанности, но и заметно ухудшало отношения с другими монастырскими чинами, поскольку в их среде действовал известный принцип: если ты не такой же, как мы, значит, ты опасен для нас.

По характеру Коперник был скромным и в общем-то послушным человеком. Но все же каждый вечер он поднимался в свою обсерваторию, чтобы вести наблюдения за звездами и планетами. Попять такую тягу к небу можно из слов самого Коперника. Во вступлении к первой книге его гениального труда «О вращениях небесных сфер» читаем: «Так как цель всех благородных наук — отвлечение человека от пороков и направление его разума к лучшему, то больше всего может сделать астрономия вследствие представляемого ею разуму невероятно большого наслаждения» , Там же он восклицает: «Что может быть прекраснее небесного свода, содержащего все прекрасное!»

«Обсерватория» Коперника располагалась на гребне монастырской крепостной стены. С небольшого балкона он следил за движением планет, измеряя их высоту с помощью соединенного шарнирами деревянного треугольника — трикветра. Сверяя свои результаты с данными Птолемея, Коперник обнаруживал несоответствие между ними. Мужество польского астронома состояло в том, что он поверил собственным результатам и поставил под сомнение авторитет Птолемея.

Обработанное Птолемеем учение Аристотеля о том, что Вселенная конечна, ограничена сферой неподвижных звезд и что центром Вселенной является Земля, христианские богословы приняли как истинную картину мира. Нет лучшего места для Бога, чем непостижимость, простирающаяся за сферой неподвижных звезд. И если Иисус Христос приходил на Землю, то разве это не доказательство того, что Земля — центр мироздания.

Христианские монахи тщательно отредактировали книги Аристотеля и Птолемея, приведя их в соответствие со священным писанием. Они объявили Аристотеля предшественником Христа в делах науки. Астрономические таблицы Птолемея позволяли худо-бедно вычислять сроки празднования пасхи, его атлас звезд помогал мореплавателям ориентироваться вдали от берегов — чего еще надо!

Закономерность, усмотренная Коперником в накопленных им наблюдениях, сводилась к тому, чтобы Солнце было названо центром мира. Вопреки "здравому смыслу" реальное положение вещей по вычислениям Коперника требовало поместить в пространстве, остающемся между выпуклой орбитой Венеры и вогнутой Марса, и вокруг того же центра (Солнца.— Б. Б.) — сферу или орбиту Земли со спутником ее Луной и со всем, что содержится под Луной.

На масленицу в Эльблонге, как и во всех других польских городах, устраивалось карнавальное шествие. По узким улочкам двигались толпы подвыпивших ремесленников и съехавшихся по случаю праздника крестьян. Отовсюду слышались бой барабанов и завывание труб; на площадях скоморохи разыгрывали шутовские интермедии, героями которых частенько оказывались лица духовного звания.

Весной 1531 года, во время масленицы 50-летний каноник Фромборкского монастыря, совершавший поездку с ревизией по монастырским владениям, прибыл в Эльблонг. На паперти церкви святого Николая был разыгран фарс, о котором тотчас заговорил весь город. Главным действующим лицом комедии явился плут-астролог по имени Коперник. В шутовских стихах скоморох пропел, как «волчком вертится, вертится, вертится земля». Ему стала подыгрывать вся собравшаяся перед папертью толпа. Хмельные зрители вколачивали в землю колья и хватались за них с таким старанием, будто действительно могли сорваться и улететь с бешено вращающейся земли.

Закончилось представление хором скоморохов, которые воздали хвалу господу Богу за то, что он создал землю неподвижной вопреки причудам Коперника, «спятившего с ума от прочитанных книг».

Каноник не обиделся. Он давно уже был готов к худшему. Разве можно сравнивать дурачества скоморохов с тем, что может быть записано в судебном приговоре инквизиции!

Но, возвращаясь в Фромборк, в свой монастырь, Коперник еще более укрепился в решимости сделать так же, как поступали много веков назад мудрые пифагорейцы. Свой труд, на который ушло более 30 лет жизни, он не станет отдавать издателям. Он передаст его из рук в руки верному ученику.

Однако годы уходили, а такой ученик все не являлся. Вот это по-настоящему тревожило стареющего астронома...

И все-таки Коперник дождался ученика!.. Весной 1539 года к старому больному канонику пожаловал профессор математики из немецкого университетского города Виттенберга решительный молодой человек, назвавшийся Иоахимом Ретиком. Он заявил, что приехал с твердым намерением изучить систему Коперника, о которой в Германии слышал самые противоречивые отзывы.

Ретик не только основательно изучил труды польского астронома, прожив ради этого 2 года во Фромборге, по и сам написал книгу «Первое повествование», где в популярной форме изложил гелиоцентрическую систему своего учителя. Изданная в Германии, эта книга многое сделала для подготовки общественного мнения Европы к принятию коперниканства. Ретику также удалось уговорить учителя отдать в печать труд всей жизни — книгу «О вращениях небесных сфер», которая была издана в мае 1543 года (правда, с досадным предисловием, вставленным не в меру осторожным монахом, наблюдавшим за изданием книги). Легенда рассказывает, что Коперник умер, держа в руках только что полученный экземпляр своей книги, сделавшей его имя бессмертным. На памятнике, поставленном Николаю Копернику в польском городе Торуне, есть надпись: «Остановившему Солнце и двинувшему Землю».

Пылающий пророк

Джордано Бруно по профессии был преподавателем философии. Выдающиеся астрономические открытия он совершил, блестяще владея логикой.

Бруно родился в 1548 году в небольшом поселке — предместье итальянского города Нола, в семье неимущего неаполитанского офицера. В 15 лет Филиппо (так родители называли мальчика) был принят послушником в один из старейших католических монастырей Сан-Доменико Маджоре. По существовавшему правилу, он расстался со своим светским именем и стал называться "брат Джордано".

Монастырь принадлежал могущественнейшему в ту пору католическому ордену, основанному религиозным фанатиком Гусманом Доменико. Ордену доминиканцев поручалось ведать инквизицией; его монахи называли себя "псами божьими" и изображали на знаменах псов, разрывающих на куски тела еретиков.

В XIII веке в этом монастыре жил величайший схоласт средневековья Фома Аквинский. Создав многотомный «Свод богословия», он разработал методику, по которой в течение нескольких веков преподавали богознание во всех университетах Европы. Аквинский объявил философию служанкой богословия. 5 его постулатов, доказывавших существование бога, были известны более, чем постулаты эвклидовой геометрии.

Именно Фома Аквинский ввел Аристотеля в ранг предшественника Христа в делах природы. Аквинскому принадлежит тезис, насаждавшийся церковниками во всех отраслях науки: «Все, что нужно знать о строении мира, есть в библии и у Аристотеля. Поэтому незачем изучать природу» .

Разрушению «Свода богословия» посвятил всю свою жизнь "брат Джордано". Просиживая долгие часы в монастырской библиотеке, юный послушник изучал не только богословские трактаты. Вышедшую за 5 лет до его рождения книгу Коперника «О вращениях небесных сфер» инквизиция еще не удосужилась внимательно прочесть и потому не включила в список запрещенных книг. Знакомство Бруно с трудом гениального польского астронома превратило молодого монаха в убежденного атеиста и горячего приверженца коперниканской системы. Тем самым он навлек на себя пожизненное проклятие. Ему пришлось бежать из монастыря, потому что в канцелярии уже готовился приказ об аресте Джордано и передаче суду Святой службы, то есть инквизиции, за вольномыслие и богохульство.

Начались годы скитаний по странам Европы. Французский король Генрих III брал у Джордано уроки логики и учился искусству запоминания; познаниям молодого ноланца поражались австрийский король Рудольф, английский лорд Сидней, брауншвейгский герцог Юлий, французский поэт Ронсар. Однако ни в одном из университетов Европы, несмотря на высокое покровительство, Бруно не мог удержаться надолго: в Женевском университете господствовали профессора-кальвинисты, в Сорбонне — поклонники Аквинского, в Марбурге — лютеране, в Праге — протестанты. А Джордано Бруно во всеуслышанье объявил себя врагом всякой веры и проповедовал дополненное и развитое им учение Коперника.

Бруно был убежден, что цель философии — познание природы в ее единстве. Истинный философ тот, кто полагается на собственный разум и чувства, а не на догматы церкви, и ничто не может так возвышать человеческую душу, как процесс познания и созерцания достигнутой мыслью истины.

Ирония была его главным оружием в борьбе со схоластами. Высмеивая профессоров, которые познавали природу, не отрывая взгляда от страниц Библии, он писал: «Невежество — лучшая наука. Оно дается без труда и не печалит душу» .

В Риме помнили о побеге Джордано из монастыря и знали деяния его зрелости — сонеты, комедии, философские трактаты, в которых он утверждал свою ноланскую философию рассвета и зло высмеивал церковных схоластов, изощрявшихся в комментировании священного писания. Окажись Бруно в Италии, первый же встречный донес бы на него Святой службе — его имя давно было включено в список особо опасных еретиков.

Но Джордано уже не мог жить без Италии. Он не медля ответил согласием на приглашение некоего Джовани Мочениго, богатого гражданина Венецианской республики, который звал Бруно в учителя, обещая приличную плату и жилище.

«Что ж, в Венеции инквизиторы не так сильны, как в других областях!» - утешал себя ноланец и спешил, точно на крыльях, под родное небо Аппенин.

Этот Мочениго был отпрыском знатного рода, однако даже такое обстоятельство не помогло ему сделать карьеру. Не знаний добивался он от Бруно, а колдовских секретов, с помощью которых мог бы опутывать и принуждать людей. Вначале учитель пытался объяснить хозяину дома, что только невежды могут верить в колдовские чары. Но тот настаивал. Когда, потеряв терпение, Джордано попытался освободиться от Мочениго, тот подверг его домашнему аресту и поспешил с доносом к инквизиторам.

Капкан захлопнулся. Венецианцы передали осквернителя церковных устоев в Рим, ну а там-то уж знали, как поступить с беглым "братом Джордано"...

С мая 1592 года друзья и знакомые ноланца больше ничего не знали о его судьбе. Он перестал существовать для мира.

Однако Бруно был жив. Целых 8 лет издевались над ним католические правоведы, стараясь принудить к покаянию. Все было напрасно!

Вклад, сделанный Бруно в развитие естествознания, бесценен. Рассуждая умозрительно, он пришел к выводу, что звезды — это солнца, находящиеся на колоссальных расстояниях от Земли. Он считал, что звезды могут иметь собственные планетные системы, и все эти далекие миры составлены из тех же элементов, что и Земля. Бруно первым предположил, что наше Солнце — всего лишь рядовая звезда и что оно вращается вокруг собственной оси. Он был уверен, что обитаемыми могут быть и другие планеты, например, те, что вращаются вокруг иных солнц, то есть звезд. Мировое пространство, по мнению Бруно, бесконечно — такое утверждение разрушало сферу неподвижных звезд, от которой не мог отказаться даже Коперник. Наконец Джордано из Нолы с гениальной прозорливостью указал на возможность существования тогда еще не известных планет солнечной системы с орбитами, лежащими дальше орбиты Сатурна.

Все эти утверждения Бруно были старательно извлечены из его книг кардиналом Беллярмином и предъявлены ему как обвинение в вопиющей ереси. Инквизиция поставила его перед выбором: либо отказаться считать свои открытия истинными и остаться в живых, либо — костер.

Но не затем Джордано так жадно пробивался к истине, чтобы отречься от нее. Он выбрал костер.

После полудня многотысячная толпа стала расходиться. Костер догорал, от большой кучи хвороста с высоким столбом посредине, к которому был привязан еретик и свалены написанные им книги, остались лишь тлеющие в пепле головни.

К вечеру на Площадь Цветов пришли монахи в длинных хламидах. За несколько скудо, обещанных папской курией, они ворошили лопатами золу, подбрасывая ее вверх. Ветер подхватывал пепел и нес его ввысь, к освященным тысячелетиями портикам вечного города, к куполу храма святого Петра и еще выше — к чистому весеннему небу Италии.

Еще с одним безбожником было покончено. Начинался новый XVII век. Папа Климент VIII, с чьего согласия и благословения 17 февраля 1600 года был сожжен Джордано Бруно Ноланец, молился Иисусу, дабы Спаситель оценил исполненный наместником бога на земле долг и избавил его от мучительного видения: задыхающийся в дыму еретик с гневом отворачивается от протянутого на длинном древке распятия. Это видение мешало папе Римскому испытывать полное удовлетворение...

Придворный астролог

Учитель математики был тщедушен; под тонкой бледной кожей лица проступали голубые прожилки, близорукие глаза беззащитно щурились; на локтях бархатного камзола наметились дыры... Еще недавно Иоганн Кеплер слушал лекции в Тюбингенском университете, живя на скудную стипендию, которую выплачивал ему родной город Вейль. Однако с каждым месяцем стипендия становилась все меньше и меньше, оттого-то и пришлось Кеплеру, не дослушав университетского курса, стать учителем математики в средней школе.

Дети бюргеров, купцов и зажиточных ремесленников, обучавшиеся в школе, математикой не увлекались. Частенько класс Кеплера оказывался наполовину пустым. Впрочем, он не огорчился бы, если ученики вообще бы не являлись на уроки. Они мешали ему размышлять.

Однажды, показывая, как надо решать задачу о вычислении радиусов окружностей, одна из которых вписана в треугольник, а другая описывает его, учитель вдруг замолчал, положил кусочек мела на стол и с потрясенным видом отошел к окну...

Ученики переглядывались, прыскали в кулаки. Кеплер, сутулясь, стоял возле окна и вполголоса разговаривал сам с собой. Потом ринулся к доске и начал что-то вычислять.

Урок давно закончился, дети разошлись, а учитель все делил, умножал, складывал на доске большущие числа, ничего не замечая...

Все лето 1595 года 24-летний математик потратил на вычисления. А в следующем году за собственный счет издал тоненькую книжицу под названием «Космографическая тайна». В ней Кеплер с волнением поведал читателям, что разгадал тайну божественной гармонии, заключенную в небесных сферах. Весь секрет, утверждал он, состоит в том, что между сферами, в которых лежат орбиты планет, можно поместить правильные многогранники: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Радиусы вписанных и описывающих эти тела сфер будут относиться между собой, как относятся расстояния от Солнца до каждой из 5 планет солнечной системы. Там же Кеплер приводил вычисленные им относительные радиусы. Они, действительно, были близки к тем, которые дал Коперник.

В «Космографической тайне» автор выступал как сторонник пифагорейской школы — подобно Пифагору и его ученикам он верил, что числа управляют Вселенной. Построенная на основе чисел картина солнечной системы была компактной, изящной, но не соответствующей действительности. В этом Кеплер сам довольно скоро убедился, проводя наблюдения за планетами и не находя их там, где они должны были располагаться по его «космографической» теории.

Тем не менее эта первая книга сыграла большую роль в жизни Иоганна Кеплера. Во-первых, он показал себя превосходным математиком и привлек внимание знаменитого датского астронома Тихо Браге. Во-вторых, автор «Космографической тайны» незыблемо стоял на позициях коперниканства и тем самым вызвал глубокую симпатию у Галилео Галилея. Между ними завязалась дружеская переписка.

В начале 1600 года Кеплер получил из Праги письмо, в котором Тихо Браге приглашал молодого математика сотрудничать с ним. С точки зрения астронома, Браге обладал колоссальными сокровищами: результатами 30-летних наблюдений за движением планет. Эти наблюдения поставили под сомнение таблицы Птолемея, но и Копернику Браге не поверил. Он создал свою систему мира — нечто среднее между коперниковской и птолемеевской космологией. Не решившись "сдвинуть" Землю, он оставил ее в центре мира, заставив обращаться вокруг Солнце, окруженное остальными планетами. Но дальше пойти не смог.

Кеплер перебрался в Прагу в те самые дни, когда в Риме, на Площади Цветов уже свозили хворост для костра, на котором должен был сгореть за приверженность коперниканству Джордано Бруно. Молодой математик предпочел при Браге не вспоминать о Копернике и согласился вести наблюдения в соответствии с геогелиоцентрической системой "князя" астрономов.

Весной 1600 года Браге поручил своему помощнику наблюдения за Марсом. Видимое движение этой планеты казалось астрономам "таинственно" запутанным. Знаменитый римский ученый Плиний даже утверждал, что разгадка тайны движения Марса непосильна для смертных. Кеплер, принявшись за наблюдения, надеялся закончить порученную ему работу в полторы недели. Однако первые же измерения координат Марса взволновали его: планета упорно не хотела быть там, где ей следовало быть по таблицам Птолемея и Браге.

Не 8 дней, а 8 лет потратил Кеплер на то, чтобы "укротить" загадочную красную планету.

Сотрудничество с Браге оказалось недолгим. Знаменитый датчанин, основатель самой совершенной по тем временам обсерватории Ураниборг (Урания — богиня астрономии), скоро скончался, завещав Кеплеру свои сокровища, а именно: результаты 30-летних наблюдений за небесными светилами.

Использовав данные Браге и проделав невероятное количество вычислений, Кеплер раскрыл тайну движения Марса, а также объяснил волновавшие астрономов странности в движении других планет. В 1609 году вышла из печати книга Кеплера «Новая астрономия», в которой автор обобщил результаты своих вычислений и сделал вывод: планеты движутся вокруг Солнца не по круговым, а по эллиптическим орбитам.

14 лет отделяли «Новую астрономию» от времени появления «Космографической тайны», в которой Кеплер сделал первую, неудавшуюся попытку понять законы движения планет. Каким же мужественным должен быть человек, решивший не отступать перед такой задачей! «Сегодня, когда этот научный акт уже свершился, никто не может оценить полностью, сколько изобретательности, сколько тяжелого труда и терпения понадобилось, чтобы открыть эти законы и столь точно их выразить» , — писал о Кеплере Альберт Эйнштейн.

Современники Кеплера еще не знали дифференциального и интегрального исчислений. Даже логарифмических таблиц в то время еще не было. Чтобы оценить, какого труда стоили немецкому астроному его открытия, нужно вспомнить, что Иоганн Кеплер в течение почти всей жизни по 16 часов в сутки занимался математическими вычислениями. «После бесчисленных попыток Кеплер пришел к следующему выводу: орбита каждой из планет представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Он нашел и закон, по которому меняется скорость в течение одного года: отрезок Солнце — планета в равные промежутки времени описывает равные площади. Наконец, он нашел, что квадраты времен обращения относятся как кубы осей эллипсов. На решение этих задач ушла вся жизнь Кеплера» (А. Эйнштейн).

Грандиозным научным подвигом этого человека было и составление так называемых Рудольфинских таблиц, с помощью которых можно было надолго предсказывать движение любой из планет, фазы Луны, а также затмения Луны и Солнца. Таблицы Кеплера стали новой астрономической энциклопедией, окончательно вытеснив господствовавший в течение 15 веков «Альмагест» Клавдия Птолемея.

Этих таблиц с нетерпением дожидались астрономы и мореплаватели всего мира, а они могли бы и не появиться, потому что в Германии во время их печатания уже бушевала Тридцатилетняя война. При осаде Линца, где жила семья Кеплера, сгорела типография, а вместе с ней набор таблиц и часть отпечатанного тиража. Лишь чудом сохранился оригинал. Ради того, чтобы отпечатать эту книгу, содержавшую почти 600 страниц текста, из которых половину составляли колонки вычисленных на протяжении четверти века результатов, всему семейству Кеплеров пришлось переехать в маленький городишко Ульм, где было относительно спокойнее.

Кеплер внес значительный вклад не только в развитие представлений о Вселенной. Он существенно продвинул вперед оптику и теорию зрения, подготовил почву для возникновения дифференциального и интегрального исчислений, многое сделал в области геометрии и решительно рационализировал технику вычислений, развив теорию логарифмов.

Кеплер — открыватель фантастического жанра в литературе. В течение всей жизни он работал над научно-фантастической повестью, называвшейся «Лунная астрономия». «Предвижу корабль или паруса, приспособленные к небесным ветрам, и найдутся люди, которые не побоятся даже пустоты межпланетного пространства…» — писал он в этой книге. С удивительной зоркостью Кеплер предсказал многие детали полета на Луну: влияние перегрузов при отрыве от Земли, космический холод, потребность в кислороде для дыхания, особенности посадки на Луну.

Кеплер умер в 1630 году, в возрасте 59 лет. Над останками великого математика и астронома не осталось и простого могильного камня. Но имя Кеплера не забыто. Открытые им законы остаются незыблемыми и в наши дни, а один из самых крупных кратеров на Луне назван именем Кеплера.