Кеплер. Движение планет. Танцы со звездами.

На рисунке 1 воспроизведена модель Птолемея, основанная на интуитивном понимании Вселенной в соответствии с принципом «динамической демократии». Мы видим множество неподвижных объектов в нашем окружении и некоторые движущиеся звезды. Подсознательно мы считаем, что большинство объектов неподвижны, и на этом основании заключаем, что Земля также неподвижна. Система Тихо Браге изображена на рисунке 2. Эта модель считается переходной и немного усложненной. В действительности она не лишена зерна истины, потому что Меркурий и Венера никогда сильно не отдаляются от Солнца. Наконец, на рисунке 3 представлена система Коперника. На моделях не отмечены эпициклы. Модель Кеплера соответствовала модели Коперника, но отличалась эллиптическими орбитами.

РИС. 1 Птолемеева модель.

РИС. 2 Модель Тихо Браге.

РИС.З Коперниканская модель.

Кроме этого, существовала модель Леверье – Эйнштейна с незамкнутыми из-за прецессии перигелиев орбитами, о которой мы поговорим чуть позже.

Именно из-за этого желания сотрудничество имело такое неудачное начало. Визит состоялся в 1599 году, Браге было на тот момент 53 года, а Кеплеру – всего 28. Но гораздо важнее была разница не в возрасте, а в характерах. Дворянин Браге был энергичным, авторитарным и экстравагантным. На острове Вен в его распоряжении были уникальные инструменты, множество слуг и ассистентов, коллекция технических изобретений, приборов, собственная типография и даже ручной лось. Во время дуэли астроном потерял нос и носил золотой протез, и это вкупе с другими необычными чертами сделало из него героя легенд. Помощников, которые ошибались в расчетах, Браге запирал в подземной тюрьме, и хотя с Кеплером он так поступать не собирался, изначально он посчитал юношу еще одним своим ассистентом, а не равным партнером. Кеплеру приходилось терпеть от властного хозяина дома насмешки, переменчивое настроение и любовь к выпивке, хотя при этом Браге все же проявлял определенную доброту и понимание.

Кеплер, напротив, происходил из низших слоев. Его тетя была сожжена как колдунья, а отец – искатель неприятностей – чудом избежал виселицы. Кеплер привык жить скромно и самостоятельно работать над интересующими его темами. Но в Праге он оказался в подчинении и вынужден был терпеть не только Браге и его родственников, но и зависть помощников астронома, которые ревниво наблюдали за тем, как молодой математик взял в работу часть их тем.

Как и следовало ожидать, вскоре между исследователями произошла ссора. Кеплер вернулся в Грац и написал Браге резкое письмо, за которым, впрочем, последовало еще одно письмо, теперь с извинениями. Кеплер обвинял себя в том, что не сумел оценить великодушие Браге, однако отмечал, что не претендовал на какие-то особые личные отношения и хотел всего лишь получать определенное жалованье и рассчитывал на уважение, соответствующее его работе и достижениям. После бури наступило затишье, и через три недели Кеплер вернулся в Прагу: ученые нуждались друг в друге и поэтому решили продолжить сотрудничество.

Условия работы были такими: Кеплер должен получать свое жалованье в 200 флоринов в Граце, а Браге в дополнение к этому постарается получить от императора еще 100 флоринов надбавки. (Самому ему за работу полагались 3000 флоринов.) Кроме этого, Браге брал на себя обязательство получить у Рудольфа II разрешение на то, чтобы Кеплер остался работать в Богемии в течение двух лет.

Однако в это время в Граце развернулись непредвиденные события. Папистская нетерпимость усилилась, и перед Кеплером был поставлен ультиматум: изгнание или переход в католичество. Ученый не пожелал отказаться от своей веры и выбрал изгнание.

Гравюра, на которой изображен Тихо Браге (слева), беседующий с Иоганном Кеплером.

Иллюстрация к одной из работ Браге, Historia coelestis («История неба», 1666), на которой изображен Ураниборг.

Планисфера, включенная в Рудольфовы таблицы, содержащие ценные астрономические данные, собранные Тихо Браге.

Кеплер всегда защищал идею примирения католиков, протестантов и кальвинистов, за что испытывал гонения со стороны всех участников противостояния: убежденные лютеране считали его отступником и при этом были солидарны с папистами, которые заявляли, что теория Коперника является еретической.

Итак, Кеплер был изгнан из Граца. Хотя Грац не был его родиной, в этом городе родилась его жена, здесь жили многочисленные друзья и почитатели ученого. Кеплер оказался практически на улице. Он не знал, может ли вернуться в Прагу, ведь предложенные Браге условия подразумевали, что он сохранит свое жалованье в Граце, а теперь это стало невозможным. Кроме того, Кеплер не был уверен, что сработается со своенравным датчанином. Что и говорить, на сердце у него было нелегко.

Однако Браге проявил щедрость: он пообещал позаботиться о том, чтобы Кеплер получал достаточное жалованье. Все еще сомневающийся Кеплер обратился к Мёстлину с просьбой помочь ему получить пост в одном из немецких университетов. Он был бы рад работать в Тюбингене или Линце, который находился неподалеку от Граца и позволял не обрывать родственные связи его жены и дружеские связи самого Кеплера. Ученый разослал прошения повсюду, но, так и не дождавшись ответов на свои письма, все же отправился в Прагу. Как оказалось позже, он ничего не потерял: ответ из Линца так и не пришел, а в письме Мёстлина, которое Кеплер получил уже в Праге, тоже не было ничего утешительного. Учитель не смог найти место для своего талантливого ученика.

К счастью, во второй раз сотрудничество Браге и Кеплера оказалось удачным. Ученые поняли друг друга и даже сблизились. На щедрость Браге Кеплер ответил благодарностью и признательностью, которые сохранил на протяжении всей жизни. Браге предчувствовал скорую кончину и знал, что только Кеплеру может поручить завершение работы всей своей жизни – составление таблиц с данными, точность которых не имела аналогов в истории.

На смену геоцентрической птолемеевой системе пришла гелиоцентрическая система Коперника. Не стоит забывать, что она также была не совсем правильной, поскольку предполагала, что Солнце – это центр Вселенной. Кеплер усовершенствовал модель, но продолжал придерживаться исходного предположения, противоречащего современной науке. Однако смещение Земли с ее центрального места было шагом в верном направлении, и в результате следующих шагов Солнце также утратило привилегированное место во Вселенной. Об этом говорил еще Николай Кузанский. Итальянец Джордано Бруно, современник Кузанского, Кеплера и Галилея, защищал более современную космологическую систему: он говорил о том, что Солнце не является центром, а многие так называемые неподвижные звезды могут быть такими же светилами, как наше Солнце, и удерживать в своих системах такие планеты, как Земля. В концепции Бруно Солнечная система была одной из многих планетарных систем. Мы и сами сегодня утверждаем, что, помимо нашего мира, может существовать бесконечное количество других обитаемых миров. Однако шаги в этом направлении сделал Бруно в XVI веке. Речь шла не только о выборе между геоцентризмом или гелиоцентризмом. Существовала и третья, более интересная возможность: центром не являются ни Земля, ни Солнце. За свои воззрения Бруно в 1600 году был сожжен заживо на костре инквизиции.