Чем мир держится?

Галилей и Кеплер — два этих имени навечно остались стоять рядом в истории науки. Их письма доносят до нас тепло дружеских отношений людей, протягивающих друг другу руки через страны, измученные войнами и эпидемиями, религиозной враждой и преследованиями. Какие же это разные люди!

Галилей — рационалист до мозга костей, человек трезвого ума, здравомыслящий в лучшем и высшем смысле этого слова.

Кеплер — человек увлекающийся, для него астрология не была просто отхожим промыслом, как для многих астрономов его времени, вечно нуждавшихся в деньгах. Он брался предсказывать по положению планет не только судьбы людей, но и погоду, то и дело попадал тут впросак и потом долго и нудно оправдывался с помощью новых астрологических соображений. Оправдывался, пожалуй, не столько перед невольно обманутыми им поклонниками, сколько перед самим собой. А точнее, пожалуй, оправдывал астрологию.

Он сопоставлял орбиты планет вокруг Солнца с правильными многогранниками (интересующихся подробностями отсылаю к книге К. Левитина «Геометрическая рапсодия», вышедшей в издательстве «Знание» в 1976 году). А позднее пытался объяснить закономерности расстояний между орбитами планет, исходя из интервалов музыкальных тональностей. Работу, посвященную этой теме, он назвал «Гармония мира». Он мог использовать в качестве тяговой силы для планет, вращающихся вокруг пашей дневной звезды, не более и не менее как ангелов.

Для Кеплера все планеты были существами одушевленными, он полагал, что планета «имеет ощущение величины углов». Солнце для него — движущая душа Солнечной системы; именно Солнце (когда была отброшена гипотеза об ангелах) стало, по Кеплеру, двигать планеты вокруг себя. При этом, опираясь на открытие англичанина Вильяма Гильберта, обнаружившего, что Земля — большой магнит, Кеплер создает гипотезу о том, что и Солнце и все планеты — шарообразные магниты. Магнитное взаимодействие, однако, объясняет не движение планет вокруг Солнца — тут решающая роль самого светила для Кеплера аксиома, — а изменения расстояния от планеты до Солнца на разных участках орбиты.

Надо сказать, уже сама мысль о том, что движение планет совершается под воздействием какой-то внешней силы, была глубоко новаторской, в той же или почти той же мере, как превращение круговых орбит в эллиптические. И в каком бы фантастическом обличии эта сила ни выступала, само появление представления о ней было важным подступом к будущему закону всемирного тяготения.

Кеплер говорит и о существовании собственно тяготения. Но находит, что оно действует только между покоящимися телами.

Зато иногда он дает формулировки, куда более четкие, чем Галилей. Вот, например: «Тяжелые тела (в особенности, если мы помещаем Землю в центре мира) не устремляются к центру мира так таковому, по как центру сродственного шарообразного тела, именно Земли. Поэтому где бы ни находилась Земля, или куда бы она ни переместилась… всегда к ней устремляются тяжелые тела. Если бы два камня были помещены вблизи друг от друга в каком-либо месте мира, вне круга действия третьего сродственного тела, то эти камни сошлись бы в промежуточной точке, причем каждый из них приблизился бы к другому на такое расстояние, каким является громада второго камня сравнительно с первой. Если бы Земля и Луна не удерживались своей естественной силон или любой ей равнозначной каждая на своей орбите, то Земля приблизилась бы к Луне на 1/54 часть расстояния, а Луна опустилась бы к Земле на остальные 53 части его, и здесь бы они соединились; все это, однако, в предположении, что плотность той и другой равны и одинаковы. Если бы Земля перестала притягивать свои воды, то все воды морей поднялись бы и втекли в тело Луны».

По поводу таких мыслей Кеплера покойный советский астроном Н. И. Идельсон писал: «Кто станет отрицать теперь, что в этих тезисах заложены положения, которые вошли затем в стройную архитектонику ньютоновской динамики? Но самое существенное здесь то, что у Кеплера все эти положения создаются почти вне всякого контакта с опытом, они налагаются на природу как некоторые умозрительные выводы, как предпосылки будущих опытов вообще».

Это суровый, но справедливый вывод. Впрочем, нельзя недооценивать ту эвристическую, как сейчас говорят, роль, которую играли для Кеплера его неверные посылки. «Шесть аксиом» планетного движения, одна из которых была приведена, по меньшей мере наполовину носят мистический характер, но они помогли ему создать три бесспорно верных и бесспорно материалистических закона.

Не в первый и не в последний раз в истории науки ученый ухитряется делать верный вывод, опираясь, кроме верных посылок, и на явно неверные. Известно, что спустя триста лет для Эйнштейна в его работе над теорией относительности важнейшую эвристическую роль играл «принцип Маха», утверждавший, что все природные явления — результат взаимодействия тел. Прошли десятилетня, и сам Эйнштейн увидел неполноту этого принципа, неприменимость его в новой физике, опирающейся на понятие поля, а все-таки в свое время «принцип Маха» ему помог.

Вот так многие явно ошибочные взгляды Кеплера, даже астрологические его убеждения кое в чем способствовали его астрономическим открытиям. Из этого не следует, конечно, что астрология всегда полезна — тут скорее применим тот шахматный принцип, который гласит, что игроку в партии лучше руководствоваться плохим планом, чем не иметь никакого.

Многое в особенностях мышления Кеплера можно объяснить влиянием эпохи.

Мистицизм был присущ средневековому мышлению, астрономы, как правило, были по совместительству и астрологами, а алхимики часто одушевляли в своих рассуждениях химические элементы и соединения, с которыми работали, — не то что далекие планеты и Солнце, как Кеплер. В этом смысле великий астроном был ученым средневековья (увы, не последним), в то время как Галилей— первым ученым нового времени. Можно даже, пожалуй, сказать, что отдельные характерные черты рас-суждений Кеплера восходят к еще более древнему, чем средневековье, мифологическому мышлению.

Древнегреческие мыслители отбросили мифы, в которые они перестали верить, а Кеплер два с лишним тысячелетия спустя вернулся к антропоморфизации, очеловечиванию сил природы. Это один из многих исторических парадоксов: эпоха, наконец-то создающая новую науку, берет порою на вооружение тот подход к природе, который, казалось бы, устарел много веков назад и был отброшен учеными, знавшими несравненно меньше своих коллег конца XVI — начала XVII веков.

Но, может быть, в том и заключается объяснение парадокса, что общий запас знаний человечества о явлениях природы многократно вырос, между тем, с одной стороны, обрушилось мироздание, построенное античными философами и, с другой — исследователи только еще учились формулировать законы по-новому, с должным вниманием к математической стороне дела. Так не было ли для Кеплера одушевление природы, по сути, чем-то вроде строительных лесов или, как говорят сегодня, эвристическим приемом? Только сам-то он считал эти леса неотъемлемой частью возводимого им здания повой астрономии.

Леса мифологизации в физике отработали свое и были окончательно отставлены и сожжены не одними только преемниками, по частью и современниками Кеплера, в том числе Галилеем.

Вот что утверждает Галилей (на триста лет раньше, чем это стало тривиальной истиной): «Философия написана в той величественной книге, которая постоянно лежит открытой у нас перед глазами (я имею в виду Вселенную), но которую невозможно понять, если не научиться предварительно ее языку и не узнать те письмена, которыми она написана. Ее язык — язык математики, и эти письмена суть треугольники и другие геометрические фигуры, без помощи которых невозможно понять в ней по-человечески хотя бы одно слово; без них мы можем только кружиться впустую по темному лабиринту».