Вселенная. Путешествие во времени и пространстве

Эллипс — плоская фигура. Эллипсы бывают разные — сильно вытянутые и похожие на окружности, — но у каждого из них есть два фокуса, они равноудалены от центра.Вот уже 400 лет астрономам известны три знаменитых закона планетных движений, открытые Кеплером и подтвержденные с тех пор наблюдениями бессчетное количество раз. Оказалось, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам — особым геометрическим фигурам, напоминающим вытянутые окружности. Внутри каждого эллипса есть две особые точки, которые называются фокусами эллипса. Кеплер убедился в том, что в одном из фокусов эллиптической орбиты Марса (а на самом деле — любой планеты Солнечной системы) находится Солнце.

Сегодня мы понимаем, что все сложилось на редкость удачно: Тихо Браге взялся наблюдать именно Марс, который движется по заметно вытянутому эллипсу. Если бы Кеплер стал анализировать, например, данные о движении Ве­неры, ему, возможно, не удалось бы открыть свои законы: вытянутость орбиты этой планеты гораздо меньше (траектория Венеры почти не отличается от окружности).

Но это было не всё. Второй закон Кеплера показывал, что планета движется по эллипсу неравномерно: скорость движения все время меняется, и чем ближе к Солнцу оказывается планета, тем быстрее она движется, чем дальше уходит от Солнца — тем медленнее осуществляется ее движение.

Третий закон Кеплера устанавливал соотношение между периодом обращения планеты вокруг Солнца и расстоянием от Солнца до планеты. Чем ближе планета к Солнцу, тем быстрее она движется вокруг него. Эта закономерность в качественной (тогда еще не количественной) форме была зарегистрирована уже давно. Именно поэтому астрономы издавна располагали планеты в своих картинах мира в правильном порядке — от Меркурия до Сатурна, заметив, что Меркурий движется по небу быстрее всех других планет, а Сатурн — медленнее всех.

Радиус-вектор, протянутый от Солнца к планете, в равные промежутки времени занимает равные площади. В итоге вблизи Солнца планета движется быстрее, вдали от Солнца — медленнее.

Теперь, когда стало ясно, что планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам, да еще с переменной скоростью, и когда эти закономерности были выражены простыми математическими формулами, отпала необходимость в описании планетных движений с помощью десятков воображаемых окружностей, движущихся одна по другой с разными скоростями. Законы Кеплера давали точное описание наблюдаемых движений. Они подтверждали и уточняли идею Коперника — да, все планеты движутся вокруг Солнца, только не по окружностям, а по эллипсам[11], и само Солнце находится не в центре эллипса, а в одном из его фокусов. Впрочем, эллипсы были не очень вытянутыми, а фокусы эллипсов были недалеки от их центров. В результате важных уточнений, сделанных Кеплером, ошибки системы Коперника навсегда ушли в прошлое.

История не имеет сослагательного наклонения, поэтому не будем спрашивать: а что было бы, если бы еще греки две тысячи лет назад догадались, что траектории небесных тел могут быть не только окружностями? Тогда этот стерео­тип был непреодолим. Сам Кеплер был вынужден прийти к выводу об эллипсах, когда проверенные факты высокоточных наблюдений заставили его это сделать.

Казненный в 1600 году Джордано Бруно был гениальным мыслителем. Некоторые его догадки подтвердились только спустя четыреста лет. Но, пожалуй, главное его предположение — это бесконечность Вселенной.

Бруно выдвинул идею бесконечной Вселенной, наполненную бесконечным множеством гелиоцентрических систем. Он поддержал идею Коперника, что пла­неты действительно движутся вокруг ­Солнца. Но таких солнц — бесчисленное множество, это звезды! Они крайне далеки, и только потому выглядят как светящиеся точки на небе, а планеты около них не видны издали. Джордано Бруно считал, что все небесные тела: и планеты, и ­Солнце, и Луна, и далекие невидимые планеты около других звезд — населены подобно ­Земле. Непривычное словосочетание «множественность обитаемых миров» было впервые применено именно этим замечательным человеком. Реальное же открытие планет у других звезд произошло спустя четыреста лет после появления трудов Джордано Бруно[12].

Бесконечность мира на первый взгляд сложно себе представить. Автор неоднократно слышал, что «это невозможно вообразить», «можно сойти с ума, если в это вдумываться», «об этом даже страшно размышлять». На самом деле каждый из нас с детства сталкивается с бесконечностью. Любой ребенок понимает, что, например, не существует самого боль­шого натурального числа: к любому числу можно прибавить еще единицу, потом еще одну, и так до бесконечности. Летящий в звездолете космонавт никогда не столкнется со стенкой, на которой написано: «Конец мира». Если же такая стенка перед ним и появится, то, преодолев ее (например, пробив насквозь), можно, по-видимому, лететь дальше и дальше — опять-­таки, как говорится, до бесконечности.