Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее

Браге очень рано увлекся наблюдениями неба, вероятно, после солнечного затмения 1561 года, но его систематический интерес к астрономии, безусловно, обязан ошибкам в предсказаниях, свойственным таблицам того времени. В августе 1563 года шестнадцатилетним юношей он наблюдал совпадение Сатурна и Юпитера и обратил внимание, что составленные на основе Птолемеевой системы таблицы Альфонса Кастильского ошибаются на целый месяц, а коперниковские — только на неделю. Это обстоятельство послужило полезной основой скепсиса и породило желание как следует во всем разобраться.

Несколько лет он делил свое время между двумя увлечениями — химией и астрономией, но после самостоятельного открытия новой звезды, вспыхнувшей 11 ноября 1572 года вблизи созвездия Кассиопеи, энтузиазм Браге почти без остатка отдается небу. В 1576 году он основывает первую европейскую обсерваторию в замке Ураниборг близ Копенгагена, где более 20 лет ведет подвижническую работу по определению точных координат небесных тел, непрерывно изобретая и совершенствуя приборы. Пожалуй, Тихо Браге сделал максимум того, что может сделать астроном, работающий без телескопа. Он добился предельной точности при наблюдениях невооруженным глазом[49] и дал всей последующей астрономии образец систематичности и добросовестности.

В этом его главная заслуга.

В 1577 году Браге наблюдал комету и доказал, что ее путь проходит в межпланетном пространстве, во всяком случае, далеко за Луной. Тем самым он окончательно похоронил миф о непроницаемых хрустальных сферах.

Неполноценность Птолемеевой и Коперниковой систем в смысле предсказаний вызвала у Браге вполне естественную реакцию — он предложил своеобразный гибрид, поместив Землю в центр Вселенной и заставив Солнце вращаться вокруг нее, но планеты должны были бегать вокруг Солнца. Система Браге получилась довольно громоздкой, и до конца жизни он безуспешно пытался согласовать ее со своими же очень точными наблюдениями. В 1597 году Браге вынужден был бежать в Германию, а незадолго до смерти занял в Праге должность придворного астронома Рудольфа II, императора Священной Римской империи. В Праге и произошла его встреча с 28-летним Иоганном Кеплером.

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).