Наука Ренессанса. Триумфальные открытия и достижения естествознания времен Парацельса и Галилея. 1450–1630

Рис. 4. Видимое движение Юпитера в связи с его истинным движением. Размер орбит не в масштабе

Истинное движение каждой планеты шло только в одном направлении – вокруг Солнца, хотя из-за движения Земли так не казалось. Движение Земли (наше собственное) заставляет нас видеть планеты на фоне неподвижных звезд под разными углами зрения, пока Земля (и мы) движется по орбите вокруг Солнца в том же направлении, но с другой скоростью.

Рис. 5. Сравнение систем Коперника и Птолемея В системе Коперника С – Солнце, центр системы; В – Земля; Е – внешняя планета. В системе Птолемея С – Земля; D – Солнце; Е – центр эпицикла планеты; сама планета – в точке F. Линия от Земли до планеты во втором случае будет параллельна линии от Земли до планеты в первом случае, и угол между этой линией и линией от Земли до Солнца будет одинаковым в каждой системе. Следовательно, видимое положение планеты одинаковое

Предположим, мы рассматриваем видимый путь внешней планеты, такой как Юпитер, за год. Пока Земля делает один полный оборот вокруг Солнца, Юпитер продвинется только примерно на 30 градусов своей орбиты (здесь обе орбиты считаются круглыми), потому что ему необходимо около двенадцати лет, чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца. Как показано на рис. 4, результат будет следующим: пока Земля делает оборот за двенадцать месяцев, и Юпитер перемещается на своей орбите между точками 1 и 12, его путь, видный с предположительно неподвижной Земли на фоне сферы фиксированных звезд, будет таким, как показано цифрами 1' и 12', причем в начале года движение происходит в обратном направлении. Если видимый путь Юпитера наблюдается на протяжении полного орбитального цикла, результат будет выглядеть серией петель. Видимый путь Юпитера, таким образом, является результатом пренебрежения различий между абсолютным и относительным движениями. На самом деле его орбита – такая же плавная кривая, как орбита Земли, и его движение происходит всегда в одном направлении. Для Коперника это открытие явилось удовлетворительным упрощением, хотя представляется сомнительным, что остальные восприняли его так же. Оно определенно отделило видимость от реальности. Коперник пытался доказать лишь одно: относительное движение – обычное дело.

Как говорит Эней у Вергилия: «В море из порта идем, и отходят и земли, и грады». Когда корабль идет по спокойной воде, все, что находится вне его, представляется морякам движущимся в соответствии с движением корабля. Сами же они со всеми находящимся там будто бы стоят на месте[27].

Это было правильно, как и то, что многие движения в двух системах, которые кажутся разными, на самом деле взаимозаменяемы, будучи идентичными, хотя и приписываемыми разным телам (случай с внешней планетой, такой как Юпитер, показан на рис. 5).

Коперник был уверен, что Земля движется и что он убедительно ответил на все доводы Птолемея, отвергающие этот факт. Несомненно, он успешно вывернул систему Птолемея наизнанку, убрав Землю из центра Вселенной (хотя не так далеко, чтобы это представляло неудобства: она находилась совсем рядом с центром, если сравнивать с расстоянием от неподвижных звезд) и поместив туда Солнце. Также он сделал фиксированные звезды действительно неподвижными, лишил движения Солнце и использовал движение Земли для объяснения нескольких движений сразу. Так, по его мнению, он значительно упростил, упорядочил и гармонизировал систему, придав ей единообразие. В результате теперь она более соответствовала, чем система Птолемея, оригинальной концепции Вселенной Платона, став математически выразимой в терминах кругового движения. Правда, Копернику все еще приходилось использовать эксцентрики, эпициклы и деференты, которые вряд ли можно было считать простыми, хотя их использование трактовалось как соответствующее Платонову требованию – сочетания круговых движений. Но он ликвидировал понятие «эквант», обладавшее весьма сомнительной полезностью и не имевшее физического смысла. И он объяснил непонятные движения планет в обратном направлении как видимость. Коперник не сомневался, что математическая изобретательность и элегантность должны понравиться астрономам-теоретикам. Он создал истинно пифагорейскую систему, которую математики не могли не оценить. То, что в ней продолжали оставаться знакомые эпициклы и эксцентрики, в XVI веке могло считаться преимуществом: все знали, как ими пользоваться. Без них Вселенная могла бы показаться неполной. Коперник сохранил кристаллические сферы и не только объяснил, что удерживало планеты на местах во Вселенной и почему они движутся по кругу, но и сохранил аристотелевскую концепцию Вселенной – средоточия концентрических сфер. Вселенная Коперника стала больше, но она все еще была ограничена внешним краем сферы фиксированных звезд, теперь по-настоящему неподвижных. Кроме того, математика Коперника была чуть проще, чем математика Птолемея.