Изобретение науки. Новая история научной революции

Теперь перейдем к делу, то есть к конкретному примеру установления факта (и на какое-то время забудем об анахронизме, неизбежном при употреблении слова «факт» для описания деятельности людей, не знавших этого слова). В ночь на 19 февраля 1604 г. в Праге Иоганн Кеплер измерял положение Марса на небе при помощи металлического инструмента под названием квадрант{536}. Разновидность измерений, которые он пытался выполнить, была прекрасно известна астрономам: подобные измерения они выполняли со времен Птолемея. Однако, по мнению Кеплера, измерения Птолемея были недостаточно точными – как и все остальные, сделанные за прошедшие века, за исключением, возможно, измерений Тихо Браге. Та ночь выдалась очень холодной и ветреной. Кеплер обнаружил, что без перчаток руки быстро замерзают и он не может справиться с инструментом, а в перчатках точная настройка невозможна. Сильный ветер задувал свечу, и поэтому считывать и записывать показания приходилось при свете тлеющего угля. Кеплер не сомневался, что результаты будут неудовлетворительными, – он полагал, что ошибся на 10 минут угловой дуги (минута составляет одну шестидесятую градуса). На современном школьном транспортире вы не различите десять минут угловой дуги, и только один астроном до Кеплера считал такую точность неудовлетворительной. Птолемей и Коперник полагали 10 угловых минут допустимым пределом погрешности. Но Кеплер работал с Тихо Браге, который изобрел новые инструменты, обеспечившие невиданную точность – до одной угловой минуты.

Таблица смертности Граунта. Из книги «Естественные и политические наблюдения», 1662. Граунт собрал статистику о ежегодном количестве рождений и смертей, а также причинах смерти, из списков умерших, которые каждый год публиковались в Лондоне. Эти данные он использовал для расчета ожидаемой продолжительности жизни для каждой возрастной группы и для оценки численности населения Лондона – у него получилось 460 000, а не 7 миллионов, как утверждали некоторые

Кеплера занимали такие маленькие величины, потому что он понимал астрономию совсем не так, как его предшественники. Раньше астрономы видели своей целью математические модели, которые правильно предсказывали положение планет на небе. Все они соглашались, что такие модели должны включать сочетание круговых движений, поскольку философы указали им, что все движения в небе обязаны быть круговыми. Для Кеплера проблема заключалась в том, что круги, эксцентрики и эпициклы были геометрическими конструкциями; не существовало никаких доказательств того, что такая конструкция действительно имеет место на небе. Более того, его предшественники с удовольствием пользовались двумя разными моделями для каждой планеты: одной для вычисления ее движения с востока на запад, а другой – с севера на юг.

Кеплер знал, что на небе нет хрустальных сфер, и понимал, что планеты движутся сквозь пустое пространство по траекториям, которые он назвал «орбитами». Кеплер заменил сферы орбитами, поскольку стремился заменить геометрию физикой. (Слово «орбита», используемое в этом значении, отмечало ключевую инновацию Кеплера; раньше орбитой называли след, оставленный колесом на земле, или углубление, в котором расположен глаз. Орбита – физическое явление, а сфера – геометрическая абстракция{537}.) Чтобы понять, как движутся планеты, Кеплер представил паромщика, пытающегося пересечь быструю реку. Если вы направляете планету сквозь пространство, задавал вопрос Кеплер (он был готов представить, что планетами управляет разум), то как определить свое местоположение и как не сбиться с курса? Эксцентрическая орбита, которая предполагала идеальную окружность с неизвестным центром в однородном пространстве, казалась ему невозможной. Кеплер был убежден, что необходимо предполагать силы, действующие сквозь пространство – его воодушевляла недавно опубликованная работа Гильберта о магнитах, – и спрашивал себя, как небесный кормчий будет определять свое положение{538}. Поэтому он настаивал на применении единой математической модели для описания движения планет по небу. Когда он пытался применить свой метод к Марсу, используя сочетание окружностей Тихо Браге, то получал удовлетворительный результат для долгот (ошибка 2 угловые минуты), но неудовлетворительный для широт. Когда он внес коррективы в геометрические расчеты, чтобы получить правильные широты, ошибка в определении долгот достигала такой величины, которая когда-то считалась несущественной, но Кеплеру казалась неприемлемой: целых 8 угловых минут{539}.