воды, и да отделит она воду от воды. [...] И создал Бог твердь, и отделил воду, которая над твердью, от воды, которая под твердью" (гл. 1, ст. 6-7).
Небо до сих пор сильно влияет на земные дела. Суеверия сильны в умах людей, которые не умеют отличить естественные явления, причин которых не понимают, от вмешательства Верховного существа в их судьбу.
Настоящее начало астрономической науке положило "греческое чудо", длившееся с VI века до нашей эры по II век нашей эры.
Почему это "чудо" случилось именно в Греции, мы вряд ли узнаем. Может быть, потому, что из-за протяженных, сильно изрезанных берегов греки стали опытными мореходами. Возвращаясь из дальних странствий, они вместе с пряностями и драгоценной древесиной приносили с собой идеи, заимствованные повсюду: в Ассирии, в Египте, в Персии. Не из Вавилона ли пришло умение строить стены по отвесу, не из Египта ли - простой способ исчисления дробей? А может быть, теплые греческие ночи располагали к раздумью и созерцанию безоблачного звездного неба... Может быть, наконец, сама природа одарила древних греков особой остротой и критическим складом ума, и они придумали себе таких сварливых, но добродушных богов, которых почти не боялись.
Можно было бы даже сказать: в Древней Греции так бурлила мысль, что из множества рожденных там теорий хоть какие-то должны были оказаться верными. Но сказать так - значит недооценить действительный вклад греков в различные области человеческой деятельности.
Эта эпоха была так богата идеями, что, назвав одно выдающееся имя, всегда рискуешь забыть двадцать не менее значимых. Но мы рискнем.
История ведет отчет этой несравненной эпохи от Фалеса, основателя ионийской школы (VI век до Рождества Христова). Его заслуга в том, что он отделил сверхъестественное, магию и мистику от природных явлений. Благодаря ему наука смогла получить самостоятельность. Вместе с ним родился научный рационализм. Но Фалес еще не поколебал верований, унаследованных от прошлого, он их только, так сказать, кодифицировал. Для его школы Земля осталась плоской и протяженной, накрытой небесным сводом. Вода - главная из стихий, на которой плавает твердый диск. Небо - свод, ограничивающий мир; воздух под небосводом состоит из водяных паров. Звезды довольно странным образом видятся как зажженные плошки, плавающие по небесным водам. Фазы Луны и затмения объясняются движением этих плошек.
Современник Фалеса Анаксимандр был уже революционером, поскольку думал, что Земля - обособленное в пространстве небесное тело. Он приписывал ей форму цилиндра, населенного только на верхней плоскости. Вокруг цилиндра вращаются гигантские колеса разного диаметра, под разными углами к горизонту. Их ободья полые внутри и непрозрачные; в них заключен огонь. Во многих местах ободьев Хпросверлены дырочки разной величины, через которые небесный огонь можно видеть: это звезды. Этот человек, одаренный необыкновенной силой во^ ображения, вычислял даже небесные расстояния: диаметр звездного колеса (самого маленького) будто бы равнялся девяти диаметрам земного цилиндра, диаметр лунного колеса - восемнадцати, а солнечного - двадцати семи.
Идея "Земля - небесное тело" продолжала развиваться. Пятьдесят лет спустя ее подхватила и улучшила пифагорейская школа. Эти
софы представляли землю уже шарообразной, но не по истинно научным основаниям, а просто из соображений логики, геометрической красоты и совершенства.
Это было время, когда человеческий дух начал возноситься к вершинам Науки, Искусства и Литературы в поисках Знания, Красоты и Абсолюта, когда соперничество умов породило головокружительный взлет мысли, отмеченный трудами и открытиями многих замечательных людей: Гераклита, Анаксагора, Филолая с его оригинальной системой, где центр Вселенной представлял огонь, вокруг которого вращается таинственная планета Антихтон (Противоземля), а за нею, на том же радиусе и с той же скоростью, - сама Земля. Дальше Филолай располагает на концентрических окружностях Луну, затем Солнце, затем планеты Венеру, Меркурий, Марс, Юпитер и Сатурн. В его системе Земля не вращается вокруг своей оси, но за двадцать четыре часа совершает оборот вокруг центрального огня, а Солнце попеременно освещает оба земных полушария, что прекрасно объясняет смену дня и ночи, а также восход и закат светил.
Упомянем лишь три оригинальные идеи пифагорейской школы, к которой принадлежал и Филолай: все светила имеют шарообразную форму; Земля лишь одно из второстепенных небесных тел; она не покоится в центре Вселенной, а движется. Прошло еще две тысячи лет, прежде чем эти представления стали общепринятыми.
Двумя столетиями позже ученик Платона Эвдокс решил точно вычислить движение светил. Для этого он придумал сложную систему из двадцати семи концентрических сфер разного диаметра, вращающихся с разной
тью и соединенных между собой на противоположных полюсах. При помощи трех таких сфер Эвдоксу удалось точно показать движение Солнца и Луны. Но для каждой из пяти планет ему потребовалось по четыре сферы, что в свою очередь потребовало невероятного количества расчетов и терпения... Однако Аристотеля, принявшего такую систему мира, сложности не испугали: он использовал уже целых пятьдесят пять концентрических сфер!
Затем свершилось невероятное. Уже прославившись как один из лучших астрономов своего времени, Аристарх Самосский около 290 г. до нашей эры отверг все выдвинутые его знаменитыми предшественниками геоцентрические теории и стал утверждать, что в центре Вселенной находится Солнце, а Земля вращается не только вокруг своей оси (что говорил еще Гераклит), но и вокруг Солнца, как и другие планеты. Аристарх был не шарлатаном, а славным математиком, вычислившим расстояния до Солнца и до Луны. Но он не имел серьезных продолжателей: лишь семнадцать столетий спустя его идеи подхватит Коперник.
И верно, было бы невероятной случайностью, если бы среди множества греческих космогонических теорий не оказалось одной удачной. Притом ни одна теория - будь она логичной или абсурдной - не была научно обоснована, хотя техника того времени была для этого почти достаточна. Но это замечание нимало не может повредить славе Древней Греции: так велик ее вклад в развитие знаний. Как, например, не упомянуть удивительный по точности расчет, при помощи которого Эратосфен около 220 г. до нашей эры определил окружность Земли!
Эратосфен рассуждал довольно просто: поскольку земную окружность можно разделить на
360 градусов, достаточно измерить длину однот го градуса, чтобы вычислить всю окружность. Так, но самое трудное еще впереди: сколько же стадий* в одном градусе? .;
Эратосфен решил принять за репер Солнце. Он рассуждал так: находясь на тропике в летнее солнцестояние, мы видим Солнце в полдень в зените. Если мы с этого места передвинемся на север до точки, где Солнце видно под углом 89°, то пройдем как раз один градус окружности.
Случай, который, как сказал Пастер, помогает только подготовленным умам, был благосклонен к Эратосфену. Случайно он узнал, что в Сиене (нынешний Асуан) раз в году в летнее солнцестояние Солнце освещает дно колодца. Астроном воспользовался благоприятной ситуацией. Он наблюдал Солнце в 5000 стадий к северу от Сиены под углом 7° 12'. Таким образом, один градус содержит 694 стадии, а вся окружность - 250 000 стадий, или 39 375 километров. Теперь известно, что она равна 40 тысячам километров!.. .,
В числе выдающихся ученых следует назвать еще Эвклида, Архимеда и особенно Гиппарха, который между 160 и 120 г. до нашей эры заложил основы тригонометрии и создал полную теорию движения Солнца и Луны, за что и заслужил славу величайшего астронома античных времен. Но, перескочив через множество замечательных идей, перейдем прямо к теории, которая во II веке нашей эры увенчала "греческое чудо": системе Клавдия Птолемея.
В книге "Альмагест" Птолемей представляет Землю как шарообразное небесное тело, находящееся в центре Вселенной. Вокруг нее
* Стадия == 157,5 м. - Прим. авт. (Далее принадлежащие авторам подстрочные примечания не оговариваются).
вают окружности Луна - на небольшом расстоянии - и Солнце - несколько* дальше. Планеты же движутся двояким образом: по окружностям с Землей в центре ("деферентам") и по окружностям значительно меньшего радиуса, центры которых находятся на деферентах ("эпициклам").
Представьте, как развивалась бы наука, если бы в итоге уникальных в истории человечества восьми столетий была кодифицирована гелиоцентрическая система Аристарха! Почему гениальная идея, родившаяся в лоне знаменитой Александрийской школы, оказалась просто отброшена? Этого мы никогда не узнаем. Возможно, что революционные идеи встречали слишком сильное сопротивление. А может, это и было предвестием упадка...
ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ АСТРОНОМИИ, ИЛИ "ЕВРОПЕЙСКОЕ ЧУДО"
На смену этому удивительному периоду всемирной истории и для астрономии, и для других наук пришли так называемые "темные века" эпохи средневековья. У нас существует несколько упрощенное представление об этом мрачном времени, а ведь упадок науки начался гораздо раньше и продолжался уже несколько столетий. Его лишь ускорило наступление римских легионов, реалистический и предприимчивый дух древнеримской цивилизации...
Так или иначе, христианский мир отбросил эллинское наследство. На смену античным философам пришли священники, получившие монополию на обучение и преподавание. Их интересовали лишь знания о Боге и душе, и они не видели никакого смысла в изучении природы. Люди добровольно заткнули себе глаза и уши. Картина мира стала такой, какой ее представляет Священное Писание. Земля - это град
жий, в центре которого находится Иерусалим: "Сей Иерусалим, посреде языков положих его" (Иезекииль, гл. 5, ст. 5). Желая показать, что Земля плоская, и уничтожить представление о земном шаре, Лактанций прибегает даже к таким аргументам, которые еще за семьсот лет до того сочли бы нелепыми: что-де нельзя ходить вниз головой или что дождь не может идти снизу вверх. Одним словом, мир имеет форму Святого престола и окружен водой. Вода находится над ним (чтобы объяснить происхождение дождя) и под ним (чтобы понять, откуда берутся реки и моря). Через шестнадцать веков после Рождества Христова люди знали о Вселенной меньше, чем за четыреста лет до нашей эры*. Не считая нескольких быстро заглохших попыток воскресить "греческое чудо" в арабских странах, человечеству пришлось дожидаться середины XVI века, когда астрономия обрела второе рождение.
Это произошло, надо сказать, при совершенно необычайных обстоятельствах. Человеком, возродившим науку, оказался скромный польский каноник Николай Коперник, а "орудием возрождения" - книга; которую сам автор не видел или почти не видел (ему показали ее на смертном одре) и которую никто или почти никто не читал, поскольку за четыре столетия она издавалась всего четырежды.
Николай Коперник был низкорослый человечек с покатыми плечами, но под его невзрачной
* Ср. более точную формулировку отечественного автора: "Представления о мире в ту пору покоились не на сказке о трех китах, а на хорошо разработанной и целостной системе взглядов. Эта система опиралась на учение о Вселенной Аристотеля, очищенное от языческой скверны, на авторитет Птолемея, въедающегося астронома древности, и на суждения богословов, умело толкующих библейские тексты и творения отцов Церкви" (Штекли А.Э. Галилей. М., 1972, с. 8). - Прим. пер.
внешностью скрывались сильный дух, обширные познания и неистребимая любознательность. Будучи студентом, он прочел множество книг в знаменитых библиотеках Кракова, Паду и и Болоньи. Выучившись на врача, бесплатно лечил бедных и друзей. Занявшись математикой, изобрел машину на водяном двигателе и помог своей стране предотвратить обесценение денег. Став, наконец, астрономом, он построил рядом с домом на берегу Вислы обсерваторию, которая под сумрачным польским небом принесла немного пользы. Но Коперник вернулся к своим возлюбленным библиотекам, искал, рылся в книгах и, докопавшись, наконец, до трудов греческих астрономов, тщательно их изучил. . :.
И вот, уверенный в своих математических талантах и силе строгой науки, он сделал из добытых знаний собственные выводы. Хилый, уже умирающий семидесятилетний старец превращался во льва, когда писал: "Если и найдутся какие-нибудь пустословы, которые, будучи невеждами во всех математических науках... на основании какого-нибудь места Священного Писания, неверно понятого и извращенного для их цели, осмелятся порицать и преследовать это мое произведение, то я, ничуть не задерживаясь, могу пренебречь их суждением как легкомысленным. Только математики могут спорить о математических истинах", Он тихо скончался, даже не подозревая, что подложил одну из мощнейших бомб замедленного действия в процесс развития идей!
В его системе Солнце - центр мира. Вокруг него вращаются планеты. Среди них и Земля, которая за двадцать четыре часа совершает оборот вокруг своей оси, а за год - вокруг Солнца. Вселенная ограничена сферой неподвижных звезд.
Астрономическая ценность труда Коперника велика, но его значение этим далеко не
чивается. Главная его заслуга в том, что он вновь поставил все под вопрос. Рухнул геоцентризм средних веков. Рухнули порядок и стабильность, которые средневековье предписывало разуму во всех областях. Если Земля круглая, если она движется, причем двояким образом, если она вовсе не находится в центре мироздания, если она -всего лишь второстепенное светило в бесконечном пространстве, значит, все существенные проблемы поставлены заново. Сотрясены пятнадцать столетий умственного застоя. Вот почему шестьдесят лет спустя труд простого польского каноника произвел величайший переворот в человеческой мысли. Книга "Об обращениях небесных сфер" (De revolutionibus orbium celestium) появилась в год смерти Коперника (1543), но в "Индекс запрещенных книг" внесена лишь в 1616, когда Церковь поняла, какие опасные "еретические" идеи она распространяет. Но заданное книгой движение уже нельзя было остановить.
4 февраля 1600 года в замке Бенатек состоялась одна из тех встреч, которые меняют ход истории. В этот день молодой, двадцатидевятилетний немец Иоганн Кеплер поступил в ученики к величайшему астроному того времени датчанину Тихо Браге. Их сотрудничество продолжалось всего полтора года. Оно сопровождалось постоянны-" ми стычками и размолвками, поскольку оба астронома обладали прескверным характером, и прервалось со смертью Браге. Но совместная работа этих двух неистовых умов дала астрономии невероятный толчок. Тихо Браге привил порывистому, романтичному Кецлеру математическую дисциплину, без которой знаменитые "законы Кеплера" вряд ли появились бы. Не имея цифр и расчетов, собранных датским ученым, Кеплер не смог бы вычислить орбиты планет и вывести прославившие его фундаментальные законы:
1. Планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
2. Площадь, описываемая радиусом-вектором, проведенным от планеты к Солнцу, изменяется пропорционально времени.
3. Квадраты периода обращения двух планет вокруг Солнца соотносятся между собой как кубы среднего расстояния их до Солнца.
Чудо? Случай? Судьба? Семью годами раньше - а в масштабе тысячелетий практически одновременно с Кеплером - в Пизе явился на свет другой гигант мысли - Галилей. Астроном, неутомимый изобретатель, гениальный универсал, он первый понял, чем может быть полезен любопытный инструмент, о котором ходило уже много слухов. Этот инструмент изобрели в Голландии за год или два до того; он позволял смотреть на отдаленные предметы с увеличением. Галилей добыл его описание. Инструмент состоял из двух линз: выпуклой - объектива и вогнутой окуляра. Честолюбивому умельцу этого было достаточно. Он принялся за работу. Через несколько недель Галилей осторожно посмотрел в свою первую трубку: она давала трехкратное увеличение. Тогда глаза этого рыжеволосого угрюмого человека загорелись радостью. Он понял: добиться гораздо большего увеличения ничего не стоит.
Галилей продолжил работу, и 21 августа 1609 года представил инструмент, дающий тридцатикратное увеличение, дожу и Большому совету Венеции. Галилей понимал, что подобное изобретение может принести ему всемирную славу, а он к этому был неравнодушен. Телескоп, тотчас установленный на колокольне Святого Марка, произвел сенсацию. Со всех сторон сбегался народ поглазеть в него. Знатные люди расталкивали друг друга локтями. Каждый хотел хоть на миг увидеть неразличимые простым глазом
детали кораблей, еле заметных на горизонте, или рассмотреть в упор зевак на площади. Это был не просто успех, а триумф Галилея. Но на этом он не остановился.
Ученый направил телескоп на небо - и не поверил своим глазам! Луна оказалась не гладким шаром, как писал Аристотель, поверхность ее была шершавой, изрытой, усеянной множеством кратеров, покрытой горами и долинами. Млечный Путь - не белесым облаком, а собранием звезд. За несколько часов Галилей увидел на небе больше, чем все люди до него! Никогда, без сомнения, не доводилось никакому ученому сделать столько открытий за столь короткое время. В лихорадочном возбуждении исследователь за несколько дней открыл не только много новых звезд, но и четыре крупнейших спутника Юпитера, поныне называемых "галилеевыми", пятна на Солнце, фазы Венеры.
Изобретение телескопа наделало громадного шуму, вскоре появилось немалое число астрономов-любителей. Каждый хотел открыть собственную звезду. Ревниво относясь к своим открытиям, Галилей решил защитить их посредством анаграмм. Так, думал ученый, останется материальное свидетельство открытия, и в то же время оно останется секретным. В первый раз он применил эту хитроумную систему в августе 1610 года, вручив тосканскому посланнику для передачи Иоганну Кеплеру - близкому другу, но чересчур талантливому коллеге - записку следующего содержания:
SVAISMRMILMEPOETALEUMIBUNENUGTTAURIAS.
История умалчивает о лукавом прищуре в глазах Галилея, когда он передавал свое послание, но нам известно, с каким нетерпением бросился порывистый Кеплер решать головоломку, чтобы
узнать о последнем открытии приятеля. Несколько недель он бился напрасно. Наконец, у него получилась такая фраза на очень дурной латыни: "Salve umbistineum geminatum Martia proles", не имевшая ничего общего с настоящим смыслом: "Altissirnam planetam tergeminum observavi". Кеплер перевел свою фразу так: "Приветствую тебя, блестящий близнец, Марсов отпрыск" и решил, что Галилей увидел спутники около Марса. На самом деле надо было читать: "Я наблюдал высочайшую планету в тройственной форме". Галилей увидел кольца Сатурна и принял их за два выступа самой планеты.