Иоганн Кеплер. Его жизнь и научная деятельность

Познакомившись с наблюдениями, собранными Тихо в Уранибурге, Кеплер был поражен их богатством, разнообразием и точностью. Вскоре по приезде в Прагу он пишет Мэстлину: «Богатство Тихо громадны, но он, как и большинство богачей, не умеет ими пользоваться». В самом деле, Тихо начал наблюдать небо еще двадцатилетним юношей, и наблюдения его составляли период в 35 лет. Можно себе представить, какую пищу для живого ума и пылкого воображения Кеплера представляли эти сокровища! И вот обладатель этих богатств в том же году скончался, причем все бесчисленные журналы его наблюдений перешли в распоряжение Кеплера, возведенного теперь в звание императорского астронома и астролога с жалованьем в 1500 флоринов. Жалованье это неизбалованный судьбою Кеплер находил блестящим, но, к сожалению, его совсем не платили. Тридцатилетняя война совершенно истощила казначейство «римского» императора, и денег доставать было негде: «Я теряю время, стоя у дверей казначейства, подобно нищему», – с горечью пишет Кеплер в одном из своих писем. Так что, несмотря на громкий титул императорского астронома, ему опять приходилось приниматься за составление скромных альманахов и гороскопов для всех желающих, чтобы прокормить себя и свое семейство, бедствия которого были особенно тягостны для его любящего сердца.

При таких-то условиях начато было и после восьмилетнего труда благополучно окончено глубокомысленнейшее из его произведений, содержащее первый и второй законы движения планет. В то же время Кеплер успел издать целый трактат по оптике под скромным названием Дополнения к Вителию (Paralipomena ad Vitelionem), написал большое сочинение о звезде 1604 года и работал над составлением астрономических таблиц, изданных впоследствии за счет императора Рудольфа. Кроме этого им было написано в течение того же времени несколько мелких сочинений: «Nova dissertatiuncula» об основаниях астрологии (1602 г.), Элегия на смерть Тихо Браге, пьеса в 200 латинских стихов, сопровождаемая жизнеописанием великого астронома (1604 г.), Послание к любителям небесных явлений… об имеющем наступить в октябре 1605 г. солнечном затмении (1605 г.), О необыкновенном явлении – прохождении Меркурия по диску Солнца (1609 г.) и другие.

Принимаясь за обработку наблюдений Тихо, Кеплер прежде всего занялся изучением преломления света в воздухе, или астрономической рефракции, чтобы освободиться от главной причины ошибок. Занявшись этим вспомогательным для него вопросом, Кеплер под названием «Дополнения к Вителию» написал самостоятельный обширный трактат по оптике в приложении к астрономии, в котором, между прочим, находится совершенно верная теория астрономических труб и точные правила для определения фокусного расстояния оптических стекол и увеличения труб, так что Кеплер может считаться истинным изобретателем астрономической трубы, хотя он и не осуществил своей мысли на практике. Его воззрения на свойства и распространение света совершенно те же, каких держался целым столетием позже его Ньютон. «Свет состоит, – говорит Кеплер, – в непрерывном истечении вещества из светящих тел, причем скорость его бесконечна. Тела более плотные он проходит труднее, чем пустоту. Непрозрачность тел зависит от неправильного расположения промежутков между частицами вещества. Тепло есть свойство света, а не особое вещество». Он совершенно верно объяснил то явление, что изображение Солнца в темной комнате всегда бывает круглым, хотя бы лучи его проникали в комнату через треугольное или всякое другое отверстие, и показал, что во время частного затмения Солнца изображение будет серповидным. Составленные им таблицы рефракции отличаются от наших не более чем на девять секунд дуги, а между тем основной закон преломления света в его время еще не был известен. Он полагает даже, как мы знаем это теперь, что преломление меняется с состоянием воздуха, хотя о барометре тогда еще не имели понятия, да и термометр почти не был известен или, по крайней мере, ни к чему не применялся. Из величины атмосферного преломления он выводит среднюю плотность воздуха относительно воды, определяя ее отношением 1 к 1178 (теперь 1:773). «Я уверен, – говорит Кеплер, – что, считая воздух тяжелым, я восстановлю против себя всех физиков, считающих его легким; но созерцание природы научило меня, что наша атмосфера состоит из вещества тяжелого». Эти слова написаны были за 40 лет до знаменитого опыта Торричелли.