Иоганн Кеплер (1571–1630), сын ландскнехта и трактирщицы, начал свою сознательную жизнь как мистик пифагорейского толка, возвысился как первооткрыватель научных законов движения небесных тел и окончил ее поэтом.
В молодые годы под влиянием своего преподавателя, профессора Тюбингенской академии Местлина, Кеплер познакомился с коперниковской системой. Увлечение математикой и пифагорейскими идеями привело его к оригинальной конструкции Вселенной. В 1596 году он издает книгу «Тайна Вселенной», где изложен очень любопытный вариант гелиоцентрической модели, основанный на сочетании 5 правильных многогранников, одновременно вписанных в небесные сферы и описанных вокруг них. Исходя из соотношений между радиусами 6 построенных таким образом сфер, Кеплер надеялся получить закон расстояний от Солнца до известных планет. Эта крайне наивная картина, которой Кеплер гордился до конца жизни, произвела кое-какое впечатление на Тихо Браге. Знаменитый астроном отозвался о ней отрицательно, но все-таки пригласил талантливого молодого человека для совместной работы. Об этом приглашении Кеплер вспомнил только через 3 года, когда гонения на протестантов сделали неизбежным его эмиграцию. Тогда он впервые (но отнюдь не в последний раз) твердо отказывается от перехода в католическую веру, и это на всю жизнь предопределяет неулыбчивость его судьбы.
Контакт с Тихо Браге длился всего год. Однако это был поворотный год в ученой карьере Кеплера. По рекомендации Браге Кеплер становится придворным математиком Рудольфа II, но самое главное — обретает доступ к бесценному материалу четвертьвековых наблюдений своего старшего коллеги.
В 1609 году, завершив тщательную обработку координат положения Марса, Кеплер публикует в Гейдельберге книгу «Новая астрономия», где содержатся первые два закона движения планет[50]:
1. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
2. Радиус-вектор, направленный от Солнца к планете за равные промежутки времени, обметает равные площади.
Самое продуктивное пражское десятилетие жизни Кеплера завершилось с отречением Рудольфа II. Видимо, с братом Рудольфа Матвеем, занявшим императорский трон, придворный астроном не поладил, и в 1611 году, похоронив в течение этого года жену и сына, он вынужден был уехать в Линц[51].
Следующему периоду жизни не суждено было стать спокойным — более пяти лет Кеплер занимался защитой своей матери, которой грозил костер по обвинению в колдовстве.
Тем не менее, в 1619 году он выпускает «Гармонию мира», излагая свою теорию движения планет и третий закон этого движения (квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца пропорциональны кубам длин больших полуосей эллиптических орбит этих планет).
Сразу после открытия первых своих законов Кеплер приступает к созданию всеобъемлющих таблиц, предсказывающих положения планет. Эта работа заняла более 20 лет, и знаменитые «Рудольфианские таблицы», опубликованные им в 1627 году, вплоть до 19 века считались наиболее полным и точным сводом наблюдательной астрономии.
Гонения на протестантов снова заставляют Кеплера скитаться. В поисках пристанища и бесполезных попытках получить многолетнюю задолженность по императорскому жалованию (между прочим, огромную по тем временам сумму более 12,5 тысячи гульденов) Кеплер заболевает и умирает в Регенсбурге, не дожив ровно 2 месяца до своего 60-летия. Я намеренно несколько подробней остановился на деталях биографии Иоганна Кеплера. Обстоятельства его жизни известны большинству далеко не так хорошо, как, скажем, яркие эпизоды биографий Бруно или Галилея. Между тем судьба Кеплера не менее трагична и возвышенна.
Как-то сама собой сложилась традиция относить его к последнему этапу развития познания средневеково-ренессанского периода и начинать рассказ о науке Нового Времени с Галилея. Здесь есть свое рациональное зерно, но есть и доля несправедливости.
Верно, что Кеплер (в отличие от Галилея) верил в астрологию и даже считался одним из лучших астрологов своего времени — ему необычайно везло на выполнение гороскопов. Однако его отношение к астрологии весьма прагматично. «Астрология — дочь астрономии, хоть и незаконная, — писал он, — и разве не естественно, чтобы дочь кормила свою мать, которая иначе могла бы умереть с голоду». Верно и то, что Кеплер пытался внести немало мистики в объяснение коперниковской модели и даже восстановить звездную сферу. Однако последняя идея основывалась на добросовестном астрономическом заблуждении совершенно неверной оценке видимого углового размера звезд в несколько угловых минут. Потому-то Кеплер и решил, что звезды отстоят друг от друга примерно так же, как Земля от Солнца. Все это не дает основания считать Кеплера просто последним великим магом преднаучной эпохи. Астрономические труды Кеплера, его законы движения позволили коперниковской модели восторжествовать, и по справедливости следовало бы говорить о системе Коперника — Кеплера, именно их совокупная модель по-настоящему отрывается от античной традиции. Но наряду с этим Кеплер сумел стать предтечей многих направлений науки будущего.
Его оптические трактаты содержали вполне правильное объяснение действия подзорных труб и в немалой степени предопределили развитие геометрической оптики. Кеплера можно отнести и к числу величайших математиков своего времени. Он внес крупный вклад в теорию и практику логарифмических вычислений, в технику работы с коническими сечениями. Но главное в области математики — его методы вычисления объемов фигур вращения, здесь он предвосхитил ряд положений дифференциального и интегрального исчислений, стал непосредственным предшественником Ньютона и Лейбница. Видимо, Кеплеру же принадлежат основные идеи в создании первого механического компьютера (машины Шикарда), сконструированного за несколько десятилетий до знаменитой машины Паскаля.
И, наконец, именно Кеплер первым подошел к идее динамического объяснения Вселенной, предположив, что взаимосвязь планет и Солнца обусловлена силой тяготения.
«Гравитацию, — писал он, — определяю как силу, подобную магнетизму взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем оба тела ближе одно к другому»[52] .
И с этой точки зрения он качественно верно объяснял природу приливов.
По всем этим причинам Иоганна Кеплера с неменьшим основанием, чем Галилея, можно считать основоположником науки Нового Времени. Его законы движения планет — первый в области небесной механики пример достаточно четкого вывода эмпирических закономерностей из экспериментальных данных.
Астрология и все такое…
Мы как-то вскользь касались астрологии — в буквальном переводе «науки о звездах», а вообще же некоего древнего и таинственного учения о влиянии небесных явлений на земные дела.
Сколь-нибудь подробно рассказывать об астрологических системах здесь не место — потребовалась бы отдельная толстая книга. Однако роль астрологии и ее взаимодействия с мировоззрением, бесспорно, заслуживают внимания.
Большинство современных книг, касающихся истории астрономии, вообще избегают этой темы или затрагивают ее с определенной стыдливостью как нелепую аномалию мышления, случайное увлечение некоторых великих астрономов и философов. Между тем нет ни аномалии, ни случайности. Чтобы почувствовать роль астрологии, следует обратить внимание вот на какие обстоятельства. Астрология, хотя и не в столь наукообразном виде, какой был ей придан в средние века и позднее, зародилась вместе с первыми политеистическими концепциями, связанными с выделением неба и небесных явлений. Древнейшим богам, вытесняемым из земного ареала на небо, необходимо было приписать определенный образ действий, и, разумеется, этот образ действий заимствовался (по аналогии) из вполне земных магико-тотемических представлений. Боги наделялись в первую очередь способностью к симпатической магии, причем неограниченно большой силы — настолько, насколько позволяло человеческое воображение. Боги напрочно связывались с теми или иными небесными телами и явлениями, и последним приписывалась опять-таки
