Наука Ренессанса. Триумфальные открытия и достижения естествознания времен Парацельса и Галилея. 1450–1630. Глава 3. Революция Коперника (Мари Боас Холл, 1962)

Николай Коперник родился в 1473 году, когда «Альмагест» Птолемея еще не был напечатан. В 1496 году Коперник, завершив учебу в университете Кракова, отправился для продолжения образования в Италию. В это время «Альмагест» все еще можно было прочесть в виде манускрипта (большинство манускриптов находилось в Италии), а «Эпитома» Региомонтана как раз печаталась. Коперник родился в мире, где астрономы двигались на ощупь, отыскивая путь к реформам, а получил образование в мире, где к ним был сделан лишь первый шаг, – овладение птолемеевой астрономией. К тому времени, когда Коперник завершил вводную часть обучения в области астрономии, его учителя уже начали признавать: хотя интенсивное изучение «Альмагеста» – предварительный этап, необходимый для продвижения вперед, знать только то, что знал Птолемей, – недостаточно, чтобы вдохнуть новую жизнь в астрономию.

Тем не менее гуманистический принцип, утверждающий, что все знания идут от древних, еще не утратил жизненной силы, поэтому, когда Птолемей не мог оказать нужной помощи, астрономы посчитали разумным сделать следующий шаг – исследовать более раннюю греческую астрономию, которая была забыта с появлением птолемеевой системы. Воспитание и образование Николая Коперника не побуждало его к поиску радикально новых идей. У него были все основания предполагать, что остро необходимые в астрономии реформы можно провести, строго придерживаясь гуманистических принципов. Таково было наследие Пурбаха. Все это ясно и откровенно заявил Коперник в предисловии к своей знаменитой работе «О вращении небесных сфер» (1543), широко известной под названием De Revolutionibus. Он писал: «Я думал о методе определения движения мировых сфер и пришел к выводу, что математики (то есть астрономы) непоследовательны в этих исследованиях…Я долго размышлял о неопределенности математических традиций в установлении движений сфер… Поэтому я принял на себя труд перечитать всех философов, которые только мог достать, чтобы выяснить, высказывал ли когда кто-нибудь мнения, что у мировых сфер существуют движения, отличные от тех, которые предполагают в математических школах»[17].

Это вовсе не революционный подход. Впрочем, Коперник никогда не собирался совершать революций. Он не был первооткрывателем и не пытался сделать ничего, что до него не пытались сделать другие. Многие астрономы использовали древние идеи, чтобы опровергнуть Птолемея в странном смешении иконоборства и уважения к авторитету, столь характерному для XVI века. Коперник один избрал систему (он считал ее пифагорейской), которая имела глубокие революционные последствия, хотя они стали ясны только следующему поколению. Еще никогда такой консервативный и скромный мыслитель не имел столь сильного будоражащего влияния на сердца и души людей. И крайне редко столь консервативный ученый оказывался, пусть даже непредумышленно, таким отважным, принимая невероятное.

Ничто в образовании Коперника определенно не подготовило его к революционной роли в реформации астрономии, которая, это было очевидно всем, давно назрела. Сын краковского купца, Николай Коперник воспитывался дядей по материнской линии, священнослужителем, впоследствии ставшим епископом. Николай был склонен пойти по стопам дяди и начал подготовку к церковной карьере в университете Кракова. Профессор астрономии опубликовал комментарий к «Новой теории планет» (New Theory of the Planets) Пурбаха. Лекции по астрономии предположительно были достаточно современными, чтобы передать проблемы, стоявшие перед астрономами, хотя в них вряд ли содержалось что-то отличное от общепринятого. (В то время или позже Коперник приобрел некоторые знания о теориях Николая Кузанского, но не проявил к ним интереса.) Через пять лет Коперник уехал в Италию, чтобы продолжить учебу в университете Болоньи: греческий язык, медицина, философия и астрономия. Он уже считался неплохим астрономом, и профессор астрономии в университете Болоньи говорил о нем скорее как об ассистенте, чем как об ученике. В 1500 году он отправился в Рим на астрономическую конференцию, вероятно, чтобы обсудить реформу календаря. Затем его срочно вызвали в Польшу, чтобы назначить каноником собора во Фрауенбурге, но затем позволили вернуться в Италию для изучения канонического права и медицины в Падуе и права – в Ферраре. Завершив его, Коперник вернулся в Польшу и стал секретарем своего дяди и врачом. Так продолжалось до смерти его дяди в 1512 году, после чего Коперник обосновался во Фрауенбурге. Там он вел очень активную жизнь – был администратором, практикующим врачом и автором, писавшим об экономике и астрономии.

История развития системы Коперника неясна. Позднее он заявил, что превзошел даже осторожность Пифагора и его труд находился в состоянии неопределенности и ожидания более тридцати лет. Предположительно он составил по крайней мере планы, прежде чем в 1512 году написал первый очерк Commentariolus – «Маленький комментарий». Краткий синопсис некоторое время передавался из рук в руки его товарищами и привлек к себе внимание. В 1533 году о нем узнали в Риме, и следствием стало давление церкви на Коперника. Церковь, думая о реформе календаря, в это время была готова поддержать математическую астрономию. Возможно, ничего так бы и не произошло, и Коперник покинул этот мир, оставив множество ненапечатанных рукописей, если бы молодой профессор из протестантского университета Виттенберга Георг Иоахим Ретик (1514–1576) не вознамерился сыграть для Коперника ту же роль, что впоследствии Галлей сыграл для Ньютона. До Ретика дошли слухи о новых интересных астрономических теориях, и в 1539 году он прибыл к канонику Фрауенбурга для получения астрономических знаний. Коперник, не сомневаясь, предоставил молодому человеку, хотя и протестанту, доступ к своим бумагам, и два месяца спустя он дал разрешение Ретику на публикацию краткого описания системы Narratio Prima, который вышел в 1540 году.

«Первый рассказ» (First Narration) (не совсем точное название, поскольку уже существовал «Маленький комментарий») – очень краток, но он достиг более широкой аудитории, чем «Маленький комментарий». За два года было два издания. Ретик не назвал имени Коперника, хотя указал, что работа выполнена во Фрауенбурге, и упоминал только о «моем учителе». Нет сомнений в том, что анонимность была инициативой Коперника. Вполне вероятно, он хотел увидеть, как примет теорию широкая аудитория, прежде чем признаться в авторстве. Ретик настаивал на продолжении публикаций. По его мнению, благоприятный прием, оказанный широкой публикой «Первому рассказу», показал, что настало подходящее время для публикации. Коперник уступил. И хотя Ретик «дезертировал», передав работу лютеранскому пастору по имени Андреас Осиандер, Коперник не отказался от публикации. Книга увидела свет в 1543 году под названием «Шесть книг о вращении небесных сфер» (De Revolutionibus Orbium Coelestium Libri Sex) с немного странным предисловием. Естественно, Коперник посвятил свой труд папе Павлу III. А протестант Осиандер вставил неподписанное и несанкционированное обращение к читателю, выразив свои, а не Коперниковы взгляды на физическую реальность системы. Таким образом, De Revolutionibus появился в некоем католическо-протестантском обличье[18]. Утверждают, что Коперник увидел свой великий труд только на смертном одре. Он был тяжело болен в течение нескольких месяцев до публикации и умер вскоре после нее.

Существует много противоречий в вопросе о признанном нежелании Коперника публиковать свои труды в 1512–1530 годах, однако никого не удивляет его готовность поддаться на уговоры Ретика. Зачем так долго противиться, чтобы сдаться в самом конце? Боялся ли Коперник официальной цензуры? Или ревностно оберегал то, что знает только он один? Был ли он по натуре склонен к таинственности? Верил ли он в свою систему искренне? Хотел ли сохранить свои открытия только для себя? Считал ли, что наука предназначена только для избранных?

Внимательное прочтение предисловия с посвящением папе Павлу (вряд ли это знак страха перед официальной цензурой) предполагает, что причины следует искать в том, что он считал пифагорейской доктриной: прогрессивные научные идеи следует обсуждать только среди ученых, потому что неученые их не поймут и исказят. Коперник не думал о широком злоупотреблении научной теорией, что нередко случается в современной науке (хотя именно это и должно было случиться с его теорией, когда ее использовал Бруно для поддержки пантеистической доктрины). Его пугали скептицизм и презрение, с которыми, как он считал, всегда относятся к новым идеям. Он знал, что его теория и нова, и необычна, и он опасался, что ее посчитают еще и абсурдной. Он писал: «Меня пугает мысль о презрении из-за новизны и отличий моей теории. Все это едва не заставило меня отказаться от проекта».

Возможно, опасение насмешек – не слишком благородный мотив для отказа от публикации, но он вполне может быть истинным. Полувеком раньше Галилей чувствовал почти то же самое, и нет никаких оснований не верить Копернику, утверждавшему, что этот страх был в нем очень силен. Следует подумать о том, что тогда, как и сейчас, опубликовать книгу – значит представить свои идеи на суд широкой общественности. Коперник давно хотел распространить свою теорию в виде манускрипта (посредством «Маленького комментария»). Эта форма эквивалентна современному методу прочтения научного труда перед узкой аудиторией для обсуждения только специалистами – до официальной публикации. Опубликование De Revolutionibus открыло систему Коперника – автор знал, что так и случится, – для комментариев и критики всех и каждого – гуманистов, схоластов, астрологов, математиков, сумасшедших, церковников. Ведь любой более или менее образованный человек в XVI веке, когда астрономия была самой изучаемой из естественных наук, считал себя достаточно компетентным, чтобы иметь и выражать свое мнение по астрономическим теориям. А вспомнив презрительный комментарий Лютера о дураке, который хотел перевернуть науку вверх тормашками, можно понять опасения Коперника. Нападки протестантского бунтаря вряд ли могли повлиять на его положение в обществе, но он явно не любил насмешек. Да и являясь значимой публичной фигурой, он был уязвим перед нападками университетских профессоров и деятелей церкви, также считающих себя сведущими в астрономии. Посвящая труд папе, Коперник с обезоруживающей откровенностью писал, что влияние главного католика может сдержать клеветников. Он хотел справедливого суждения. И хотя сам автор до этого не дожил, его книга была хорошо принята церковью и использована, как он и надеялся, для ускорения реформы календаря. Ирония судьбы: сначала никто не обратил серьезного внимания на сердце книги – новую теорию.

Просматривая De Revolutionibus, мы приходим к выводу, что Коперник самым тщательным образом изучил «Альмагест». Дело в том, что De Revolutionibus – это, по сути, «Альмагест», переписанный книга за книгой, раздел за разделом так, чтобы включить новую теорию Коперника, а во всем остальном изменен незначительно. Позднее Кеплер заявил, что Коперник толковал Птолемея, а не природу, в этом комментарии есть доля истины. Для Коперника путь к природе был в новом толковании птолемеевой астрономии, неверной в деталях, но правильной в концепции. Было очень важно, если хочешь заменить Птолемея, сделать то же самое, только лучше. Коперник и не думал претендовать на новизну – она его не привлекала. Он утверждал, что лишь возродил пифагорейские доктрины, особенно идеи Филолая (V в. до н. э.), как их описал Плутарх[19]. Но он точно знал, что до него не существовало астрономической системы, сравнимой с птолемеевой, просто потому, что никто не предложил метода вычислений, который мог бы заменить использованный Птолемеем. Тому, кто желал превзойти Птолемея (как Коперник), надо было предложить нечто большее, чем качественная космология. Кроме этого, следовало разработать математический аппарат, способный давать результаты по крайней мере не худшие, чем у Птолемея при расчете планетарных таблиц. В этом Коперник добился успеха. Его математическая теория использовалась для расчета таблиц даже астрономами, которые отвергали его космологическую систему.

Проблема видится яснее, если рассмотреть самые интересные и подробные из антиптолемеевых систем, предложенных до Коперника. В 1538 году появилась книга Homocentrics, посвященная, как и De Revolutionibus, папе Павлу III. Ее автор – Джироламо Фракасторо, итальянский гуманист, поэт, врач и астроном, – профессор логики в Падуе в то время, когда Коперник был там студентом. Фракасторо не утверждал, что определил центральную идею в Homocentrics, которая должна заменить эпициклы и эксцентрики Птолемея концентрическими (или гомоцентрическими) сферами, порожденными учеником Платона Евдоксом (работал ок. 370 г. до н. э.) и усовершенствованные Аристотелем. Фракасторо действительно уничтожил эпициклы и эксцентрики, но ценой весьма неправдоподобной системы, удаленной намного дальше от физической реальности, чем птолемеева система, на замену которой она предназначалась. Фракасторо предположил, что любое движение в пространстве можно разложить на три компонента, расположенные под прямыми углами друг к другу. Таким образом, движение планет можно представить в виде движения кристаллических сфер, оси которых расположены под прямыми углами друг к другу – по три на каждое движение. Далее он предположил – совершенно неуместно, – что, если внешние сферы двигают внутренние, движение внутренних сфер не влияет на внешние.

Это позволило ему ликвидировать многие аристотелевские сферы – те, которые служили для противодействия трению, вызванному двумя сферами, разрушающими друг друга. В то же время допускалось суточное вращение primum mobile для объяснения восхода и захода планет и фиксированных звезд. Таким образом, Фракасторо потребовалось всего семьдесят семь сфер. Он весьма ловко ликвидировал большой недостаток системы Аристотеля, заключающийся в том, что, если планеты расположены на экваторах сфер концентрически с Землей, не должно быть никаких отличий в их яркости. Он объяснил наблюдаемую разницу в яркости предположением, что сферы (материальные тела) обладают разной прозрачностью из-за разной плотности. Эта система (с которой и другие ученые тоже экспериментировали) показывает, в какой степени Коперник следовал моде времени, возрождая древние системы, чтобы заменить птолемееву. Она также свидетельствует об огромном превосходстве системы Коперника. Ведь, несмотря на подробное описание, Фракасторо не предложил замены вычислительным методам Птолемея. Он, безусловно, знал и понимал «Альмагест», но не обладал ни терпением, ни математическим даром, чтобы переписать его заново. Он удовлетворился объяснением, как избавиться от эпициклов и эксцентриков, не дав себе труда исследовать значимость его предположений относительно математического представления движений с помощью сфер.

Коперник написал De Revolutionibus как тщательную параллель «Альмагесту», пересмотрев вычислительные и математические методы для другой концепции планетарных движений. Книга I посвящена, как и книга I у Птолемея, общему описанию Вселенной: сферичности Вселенной и Земли, круговому характеру небесного движения, размеру Вселенной, порядку расположения планет, движению Земли, основным теоремам тригонометрии. Но только Птолемей писал о геоцентрической и геостатичной Вселенной, а Коперник настаивал на том, что Земля и все остальные планеты вращаются вокруг Солнца, отвергая аргументы Птолемея один за другим. Он также сумел добавить кое-что к птолемеевой тригонометрии. Книга II касается сферической тригонометрии, восхода и захода солнца и планет (теперь приписываемых движению Земли). Книга III содержит математическое описание движения Земли, а IV – движения Луны. В книге V описано движение планет по долготе, а в книге VI – по широте, или, как писал сам Коперник: «В первой книге я опишу положения всех сфер вместе с теми движениями Земли, которые я ей приписываю; таким образом, эта книга будет содержать как бы общую систему Вселенной. В прочих книгах движения остальных светил и всех орбит я буду относить к движению Земли, чтобы можно было заключить, каким образом можно сохранить движения и явления остальных светил и сфер, если они связаны с движением Земли»[20].

Никто не мог бы отвергнуть работу Коперника только потому, что он только в общих чертах описал систему, как другие авторы (и он сам в «Маленьком комментарии») делали раньше. Его труд можно рассматривать на той же основе, что и труд Птолемея. Нет ничего рассмотренного в «Альмагесте», что не было бы упомянуто в De Revolutionibus. Вероятно, Коперник хотел, чтобы его считали Птолемеем XVI века; он не мог поставить себе более высокую цель, чем объяснить, руководствуясь собственными представлениями, вид небес, известный Птолемею. Он верил, что его система заменит птолемееву, потому что она проще, гармоничнее, оригинальнее и лучше соответствует лежащей в основе философской базе, в соответствии с которой движения небесных тел были круговыми и представлены математическими кривыми, максимально приближенными к идеальным окружностям. Именно так Коперник хотел, чтобы рассматривали и оценивали его систему.

В сердце системы Коперника лежит мысль, которая требует самых обоснованных доводов: Земля движется. Именно из-за нее Коперник опасался, что астрономы поднимут его на смех и откажутся воспринимать серьезно. Предположить, что Земля движется, в XVI веке значило пойти наперекор всем общепринятым фактам. Идея могла показаться столь же абсурдной, как если сегодня заявить, что Земля стоит на трех китах. В наше время это понять трудно. Мы убеждены, что Земля движется, потому что нам твердили об этом с раннего детства, хотя сравнительно немного людей может представить тому реальные доказательства. В XVI веке по аналогичным причинам все знали, что Земля стоит на месте, и никому не нужны были доказательства того, что и так видно. Конечно, ученые и философы время от времени представляли условные доказательства, почти всегда взятые у Аристотеля и Птолемея. Так, обычно отмечалось, что Земля находится в центре Вселенной, потому что, согласно тенетам аристотелевской физики, это естественное место для тяжелых элементов, из которых главным образом состоит Земля. По сути, невероятно, чтобы такой тяжелый и пассивный объект двигался. Естественное движение земных элементов является прямолинейным, а естественное движение небесных элементов – круговым. Если бы Земля действительно вращалась вокруг своей оси, камень, брошенный с вершины башни, не упал бы на землю у ее подножия и т. д. Все эти и ряд других утверждений следовало опровергнуть.

Коперник сделал это уверенно и точно, где возможно используя аргументы Аристотеля. Например, на утверждение, что Земля не может вращаться, поскольку это противоречит ее природе, Коперник заявлял следующее: намного легче представить, что относительно маленькая Земля движется, чем что вращаются огромные массивные небеса, для чего требуется огромная скорость. (Чтобы назвать Землю маленькой, даже в XVI веке требовалось живое и очень богатое воображение, чем могли похвастаться очень немногие.) Коперник смело утверждал, что видимое движение небес на самом деле есть результат движения Земли, которая поворачивается вокруг своей оси каждые двадцать четыре часа. А опасения Птолемея, что в этом случае будет отставать атмосфера, необоснованны: атмосфера – часть земного пространства и в качестве таковой будет разделять, как и подвешенные в ней вещи, движение центрального ядра – Земли. Коперник не мог отрицать, что круговое движение естественно для небес, а прямолинейное – для Земли. Поэтому он был вынужден модифицировать строгие различия между небесной и земной физикой, которые так долго являлись главными принципами аристотелевского космоса. Сначала он модифицировал аристотелевскую физику, заявив, что круговое и прямолинейное движения вполне могут сосуществовать в одном теле, так что оно будет вращаться, пока его части движутся по прямой линии. Также он настаивал, что сферическая природа Земли движется по кругу, как и сферическая форма небесных тел.

Практически неосознанно отрицая важнейшую разницу между небесными сферами и Землей, Коперник начал наступление на космический дуализм, что не могло не закончиться фатально. Как только астрономы стали считать небеса и Землю одним целым, возникала необходимость рассматривать и их динамические проблемы совместно. Коперник был первым современным космологом, который приступил к разрушению давно возведенных барьеров между земным и небесным пространством. Они уничтожались один за другим, последовательно и непрерывно до тех пор, пока, наконец, в современной физике ньютоновская Вселенная не позволила вернуться к изначально досократовской концепции единого неизменного космоса. Не то чтобы Коперник к этому пришел. Его методика была чисто аристотелевской по духу, если не по содержанию. Он утверждал: «Мы представляем неподвижность более благородной и божественной, чем чередование и постоянство»[21]. Поэтому, если небеса благороднее, они должны быть в покое, а более низменная Земля – двигаться. Поскольку существовала возможность того, что небеса покоятся, а Земля находится в движении, Коперник считал вероятным, обоснованным и подобающим, что так оно и было. А от него ждали только возможных доводов.

Перестройка птолемеевой системы для формирования коперниковской требовала большего, чем просто «придание движения» Земле. В кратком содержании, изложенном в «Маленьком комментарии», Коперник перечислил семь допущений (его собственные слова), которые необходимо принять до того, как начнется серьезное рассмотрение системы[22]. Прежде всего ему пришлось предположить, что нет одного центра движения всех небесных тел. Хотя он постулировал, что все планеты вращаются вокруг Солнца, а Луна – вокруг Земли. Такая дихотомия в то время считалась недостатком, поскольку одна из привлекательных черт птолемеевой системы заключалась в том, что все небесные тела вращаются вокруг одной точки. Затем Коперник «убрал» Землю из центра Вселенной. Она осталась только центром лунного вращения. Независимо от всего прочего, как невозможно было спорить с фактом, что тяжелые предметы падают на землю, так и представлялось очевидным, что Луна вращается вокруг Земли. Здесь система Коперника снова оказывалась в невыгодном положении, потому что физика и космология больше не поддерживали друг друга. Согласно аристотелевской физике, тяжелые тела падали на Землю, потому что она была центром Вселенной. Когда Коперник опроверг такое объяснение, тяжесть осталась мистической, оккультной силой, которой следовало бы дать новое объяснение. Он смог лишь постулировать, что тяжесть свойственна всем планетам, не конкретизируя далее.

В результате появилась новая проблема, которую предстояло решить будущим космологам.

Третье допущение заключалось в том, что центр движения планетарной системы на самом деле Солнце[23], которое, таким образом, является истинным центром Вселенной. Коперник заявил, что этот вывод предполагается систематическим ходом событий и гармонией всей Вселенной[24]. Особое положение Солнца, по мнению Коперника, объясняло многое, что раньше было тайной: всегда считалось странностью, что Солнце, планета, как Венера или Марс, не слишком близкая к Земле, столь отлична от других планет. Только Солнце дает свет и тепло, необходимые для жизни. Очевидно, что его важность намного больше, чем астрологическое влияние планеты, и ему всегда придавалось особое внимание. Теперь, наконец, уникальные свойства Солнца были признаны соответствующими его уникальному положению.

Коперник писал, что в центре всего находится Солнце на троне: «…кто мог бы поместить этот светильник в другом и лучшем месте, как не в том, откуда он может все освещать? Ведь не напрасно его называют светильником мира, умом его, правителем. Именно так Солнце, как бы восседая на царском троне, правит обходящей вокруг него семьей светил»[25].

Кстати, это объясняло, почему все планетарные движения включают 365-дневный период.

Четвертое допущение касалось размера Вселенной; она должна быть, как утверждал Коперник, очень велика, настолько велика, что расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с расстоянием от Солнца до сферы неподвижных звезд. Это очень важный постулат, поскольку он один мог объяснить тот факт, что движение Земли не отражено в видимом движении фиксированных звезд. Фиксированные звезды в системе Коперника должны показывать явление параллакса. Иными словами, любая звезда должна казаться движущейся туда-обратно относительно заднего плана в течение года, когда Земля движется с одной стороны своего годового пути к другой. Точно так же фотограф видит группу людей перед ним по-разному, если он будет перемещаться в разные стороны перед ней. Но фиксированные звезды не демонстрировали никакого параллакса. Этот факт вряд ли можно считать удивительным, поскольку он не улавливался даже телескопами до 1838–1839 годов. Это было слабое место системы Коперника. Он мог лишь настаивать на том, что параллакс существует, но слишком мал (из-за огромных расстояний), чтобы его можно было заметить.

Три последних допущения касались движения Земли. Коперник предполагал, что суточное вращение Земли порождает восход и заход Солнца, планет и неподвижных звезд, а годовое обращение Земли вокруг Солнца вызывает видимое годовое движение Солнца и видимую ретроградацию определенных планет[26]. Получившаяся система – знакомая картина коперниковской Вселенной: в центре – Солнце, затем сферы Меркурия, Венеры и Земли с Луной, Марса, Юпитера и Сатурна со сферой неподвижных звезд, образующей границу Вселенной.

Так, проявив большой талант, Коперник улучшил порядок и гармонию расположения планет. Движения Земли, утверждал он, объясняют многое, что до этого вызывало беспокойство астрономов, ведь отсутствие гармонии не может не тревожить. Одно только суточное движение Земли объясняло восход и заход звезд, планет и Солнца, которые сами теперь не демонстрировали суточного движения. Не менее важно: годовое обращение Земли вокруг Солнца не просто заменило годовое движение Солнца. Оно также послужило для упорядочения движения планет. В системе Коперника ретроградные движения планет считались только видимыми.

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.

Было ли преимуществ много? Можно ли принять систему, если в ней все устроено вроде бы разумно, но недоказуемо? И было ли в ней все действительно разумно? Да, в системе Коперника, безусловно, имелись преимущества, но было ли достаточно, чтобы люди захотели отказаться от того, что существовало много веков, и заменить Аристотеля и Птолемея Пифагором и Коперником? Даже преимущества, касающиеся единообразия, были достигнуты не без трудностей. Хотя утверждение о том, что Земля вращается вокруг Солнца, создало некоторые упрощения, но не объяснило, почему, если Луна вращается вокруг Земли, нет оснований предполагать, что планеты делают то же самое. Конечно, было утешением удостовериться в том, что Земля все-таки не сведена к статусу обычной планеты, она остается уникальной, имея спутницу Луну.

Даже с учетом несомненной убедительности доводов, представленных Коперником, доказательств не было. Понятно, что никто и думать не мог о проведении экспериментов, чтобы проверить, действительно ли Земля вращается вокруг своей оси. Однако все знали, что годовое вращение Земли должно стать причиной звездного параллакса. А Коперник лишь утверждал, что расстояния слишком велики, чтобы наблюдать это явление. Аргумент, основанный на известном факте о своеобразии относительного движения, был убедительным, но едва ли решающим. Безусловно, путешественник на движущемся корабле может представить себе, что находится в покое, а берега двигаются, но он почти сразу поймет, что ощущения его обманывают. В общем, в повседневном опыте ничто не подсказывало жителям Земли, что им следует пересмотреть свои взгляды. Каждый день люди видели своими глазами, что Солнце движется по небу, а Земля пребывает в покое. Если Земля не являлась центром Вселенной, как быть с силой тяжести? Хуже того: если Земля не находится в центре Вселенной, как быть с человеческим достоинством? Разве Бог создал Землю не на радость человеку? И разве он не поместил ее в центр Вселенной, чтобы это доказать? Земля – определенно единственное обиталище человека (и вовсе незачем повторять дикие бредни атеистов вроде Эпикура, которые думают иначе). Иными словами, Земля уникальна, единственна в своем роде и должна занимать уникальное место. С какой стати движения планет влияют на Землю и ее обитателей, если планеты движутся вокруг Солнца? Для нас знание, что Коперник прав, делает аргументы против сказанного выше банальными. Мы искажаем и достижения Коперника, и трудности на его пути, если не осознаем, что все не так просто. У него были основания опасаться презрения, поскольку его идеи были лишены доказательности и вполне могли вызвать смех.

И все же Коперник всего лишь следовал принципам гуманизма. Он пытался заменить авторитет Аристотеля, который в XVI веке уже устарел, системой, также основанной на авторитете древних греков. Кстати, она имела дополнительное преимущество – была совместима с доктринами Платона, которые в те времена стали более уважаемыми, чем идеи его ученика – Аристотеля. Сделав это, Коперник выдвинул весьма интересную гипотезу. Однако чтобы стать убедительной, астрономической системе необходимо нечто большее, чем вероятные гипотезы. Необходимо представить истинную физическую картину Вселенной. Намеревался ли Коперник ее создать так же, как создал математически полезные гипотезы планетарного движения? Есть основания полагать, что да. Когда впервые появилась его книга, она предварялась «Обращением к читателю» «относительно гипотез в этой работе». В нем говорилось, что астрономию следует рассматривать как интеллектуальное упражнение, в котором астроном, не в силах достичь физической истины, должен удовлетвориться представлением любой оригинальной гипотезы, которая ему подходит и не противоречит фактам. Внимательное прочтение материала сразу наводит на мысль, что писал «Обращение» не Коперник. Астрономы конца XVI века знали, что это был Осиандр. Сначала никто не обратил большого внимания на это предварительное отречение, поскольку никто не знал, насколько велика приверженность Коперника истинности своей системы. Только позднее его последователи, такие как Кеплер, сочли необходимым уточнить: их учитель всегда имел в виду, что сказанное им должно приниматься как физический факт, а не как математическая гипотеза. В этом отношении они, вероятнее всего, правы.

Коперник определенно считал, что его предположения относительно движений во Вселенной являются обоснованными и гипотезы достаточно разумны, чтобы считаться вероятными. Он не ждал, что наблюдения подтвердят их, поскольку по собственному опыту знал: высокая степень точности наблюдений достигнута не будет. Тем более имелись основания, создавая новый космос, полагаться на математические аргументы. Коперник не считал себя революционером в астрономии. Он использовал другой философский базис – пифагорейский, чтобы создать более близкую к реальности картину мира, чем у Птолемея. Вот только его Вселенная слишком напоминала птолемеевскую, однако цениться от этого меньше не стала. Каркас был тот же – структура разная. Коперник не стремился создать новые небеса и новую Землю. Он предпочел объяснить природу старых вещей полнее и точнее.