«Притяжение космоса»

Глава 2. Коперниканцы

Двинувший Землю

Современная космонавтика — это союз науки и техники, соединенные усилия тысяч людей, твердо веривших в безграничность озарений человеческого разума. На протяжении многих столетий выковывалась эта прекрасная вера, побеждая в жестоких схватках веру в непостижимость божественного мироздания.

О значении вклада великих мыслителей и ученых прошлых веков в развитие естествознания напоминают горельефные портреты на одной из стен Вводного зала Храма космонавтики. Художники Д. Шаховской и И. Васнецова создали образы людей, одержимых жаждой познания мира. Николай Коперник, Джордано Бруно, Иоганн Кеплер, Галилео Галилей, Исаак Ньютон, Михаил Ломоносов, Константин Циолковский, Альберт Эйнштейн — вот имена предвестников космической эры, гению которых человечество обязано тем, что Земля стала берегом Вселенной.

Галерею портретов великих подвижников естествознания открывает горельеф Николая Коперника.

Родился польский астроном 5 столетий назад в городе Торуне в семье состоятельного купца. Отец умер, когда Николаю было 10 лет; воспитывать мальчика взялся его дядя по линии матери, который впоследствии стал епископом Вармии (провинции Польши). Богатство и душевное расположение Луки Ватченроде — так звали епископа — позволили Копернику получить прекрасное образование сначала на родине, в Краковском университете, затем в университетах Италии.

В Польшу Коперник вернулся уже священником. Так пожелал дядя, и племянник не посмел ослушаться. Вскоре его избрали каноником Фромборгского монастыря.

Как каноник Николай Коперник не имел права заниматься астрономией: это не только не входило в его обязанности, но и заметно ухудшало отношения с другими монастырскими чинами, поскольку в их среде действовал известный принцип: если ты не такой же, как мы, значит, ты опасен для нас.

По характеру Коперник был скромным и в общем-то послушным человеком. Но все же каждый вечер он поднимался в свою обсерваторию, чтобы вести наблюдения за звездами и планетами. Попять такую тягу к небу можно из слов самого Коперника. Во вступлении к первой книге его гениального труда «О вращениях небесных сфер» читаем: «Так как цель всех благородных наук — отвлечение человека от пороков и направление его разума к лучшему, то больше всего может сделать астрономия вследствие представляемого ею разуму невероятно большого наслаждения», Там же он восклицает: «Что может быть прекраснее небесного свода, содержащего все прекрасное!»

«Обсерватория» Коперника располагалась на гребне монастырской крепостной стены. С небольшого балкона он следил за движением планет, измеряя их высоту с помощью соединенного шарнирами деревянного треугольника — трикветра. Сверяя свои результаты с данными Птолемея, Коперник обнаруживал несоответствие между ними. Мужество польского астронома состояло в том, что он поверил собственным результатам и поставил под сомнение авторитет Птолемея.

Обработанное Птолемеем учение Аристотеля о том, что Вселенная конечна, ограничена сферой неподвижных звезд и что центром Вселенной является Земля, христианские богословы приняли как истинную картину мира. Нет лучшего места для Бога, чем непостижимость, простирающаяся за сферой неподвижных звезд. И если Иисус Христос приходил на Землю, то разве это не доказательство того, что Земля — центр мироздания.

Христианские монахи тщательно отредактировали книги Аристотеля и Птолемея, приведя их в соответствие со священным писанием. Они объявили Аристотеля предшественником Христа в делах науки. Астрономические таблицы Птолемея позволяли худо-бедно вычислять сроки празднования пасхи, его атлас звезд помогал мореплавателям ориентироваться вдали от берегов — чего еще надо!

Закономерность, усмотренная Коперником в накопленных им наблюдениях, сводилась к тому, чтобы Солнце было названо центром мира. Вопреки "здравому смыслу" реальное положение вещей по вычислениям Коперника требовало поместить в пространстве, остающемся между выпуклой орбитой Венеры и вогнутой Марса, и вокруг того же центра (Солнца.— Б. Б.) — сферу или орбиту Земли со спутником ее Луной и со всем, что содержится под Луной.

...На масленицу в Эльблонге, как и во всех других польских городах, устраивалось карнавальное шествие. По узким улочкам двигались толпы подвыпивших ремесленников и съехавшихся по случаю праздника крестьян. Отовсюду слышались бой барабанов и завывание труб; на площадях скоморохи разыгрывали шутовские интермедии, героями которых частенько оказывались лица духовного звания.

Весной 1531 года, во время масленицы 50-летний каноник Фромборкского монастыря, совершавший поездку с ревизией по монастырским владениям, прибыл в Эльблонг. На паперти церкви святого Николая был разыгран фарс, о котором тотчас заговорил весь город. Главным действующим лицом комедии явился плут-астролог по имени Коперник. В шутовских стихах скоморох пропел, как «волчком вертится, вертится, вертится земля». Ему стала подыгрывать вся собравшаяся перед папертью толпа. Хмельные зрители вколачивали в землю колья и хватались за них с таким старанием, будто действительно могли сорваться и улететь с бешено вращающейся земли.

Закончилось представление хором скоморохов, которые воздали хвалу господу Богу за то, что он создал землю неподвижной вопреки причудам Коперника, «спятившего с ума от прочитанных книг».

Каноник не обиделся. Он давно уже был готов к худшему. Разве можно сравнивать дурачества скоморохов с тем, что может быть записано в судебном приговоре инквизиции!

Но, возвращаясь в Фромборк, в свой монастырь, Коперник еще более укрепился в решимости сделать так же, как поступали много веков назад мудрые пифагорейцы. Свой труд, на который ушло более 30 лет жизни, он не станет отдавать издателям. Он передаст его из рук в руки верному ученику.

Однако годы уходили, а такой ученик все не являлся. Вот это по-настоящему тревожило стареющего астронома...

И все-таки Коперник дождался ученика!.. Весной 1539 года к старому больному канонику пожаловал профессор математики из немецкого университетского города Виттенберга решительный молодой человек, назвавшийся Иоахимом Ретиком. Он заявил, что приехал с твердым намерением изучить систему Коперника, о которой в Германии слышал самые противоречивые отзывы.

Ретик не только основательно изучил труды польского астронома, прожив ради этого 2 года во Фромборге, по и сам написал книгу «Первое повествование», где в популярной форме изложил гелиоцентрическую систему своего учителя. Изданная в Германии, эта книга многое сделала для подготовки общественного мнения Европы к принятию коперниканства. Ретику также удалось уговорить учителя отдать в печать труд всей жизни — книгу «О вращениях небесных сфер», которая была издана в мае 1543 года (правда, с досадным предисловием, вставленным не в меру осторожным монахом, наблюдавшим за изданием книги). Легенда рассказывает, что Коперник умер, держа в руках только что полученный экземпляр своей книги, сделавшей его имя бессмертным. На памятнике, поставленном Николаю Копернику в польском городе Торуне, есть надпись: «Остановившему Солнце и двинувшему Землю».

Пылающий пророк

Джордано Бруно по профессии был преподавателем философии. Выдающиеся астрономические открытия он совершил, блестяще владея логикой.

Бруно родился в 1548 году в небольшом поселке — предместье итальянского города Нола, в семье неимущего неаполитанского офицера. В 15 лет Филиппо (так родители называли мальчика) был принят послушником в один из старейших католических монастырей Сан-Доменико Маджоре. По существовавшему правилу, он расстался со своим светским именем и стал называться "брат Джордано".

Монастырь принадлежал могущественнейшему в ту пору католическому ордену, основанному религиозным фанатиком Гусманом Доменико. Ордену доминиканцев поручалось ведать инквизицией; его монахи называли себя "псами божьими" и изображали на знаменах псов, разрывающих на куски тела еретиков.

В XIII веке в этом монастыре жил величайший схоласт средневековья Фома Аквинский. Создав многотомный «Свод богословия», он разработал методику, по которой в течение нескольких веков преподавали богознание во всех университетах Европы. Аквинский объявил философию служанкой богословия. 5 его постулатов, доказывавших существование бога, были известны более, чем постулаты эвклидовой геометрии.

Именно Фома Аквинский ввел Аристотеля в ранг предшественника Христа в делах природы. Аквинскому принадлежит тезис, насаждавшийся церковниками во всех отраслях науки: «Все, что нужно знать о строении мира, есть в библии и у Аристотеля. Поэтому незачем изучать природу».

Разрушению «Свода богословия» посвятил всю свою жизнь "брат Джордано". Просиживая долгие часы в монастырской библиотеке, юный послушник изучал не только богословские трактаты. Вышедшую за 5 лет до его рождения книгу Коперника «О вращениях небесных сфер» инквизиция еще не удосужилась внимательно прочесть и потому не включила в список запрещенных книг. Знакомство Бруно с трудом гениального польского астронома превратило молодого монаха в убежденного атеиста и горячего приверженца коперниканской системы. Тем самым он навлек на себя пожизненное проклятие. Ему пришлось бежать из монастыря, потому что в канцелярии уже готовился приказ об аресте Джордано и передаче суду Святой службы, то есть инквизиции, за вольномыслие и богохульство.

Начались годы скитаний по странам Европы. Французский король Генрих III брал у Джордано уроки логики и учился искусству запоминания; познаниям молодого ноланца поражались австрийский король Рудольф, английский лорд Сидней, брауншвейгский герцог Юлий, французский поэт Ронсар. Однако ни в одном из университетов Европы, несмотря на высокое покровительство, Бруно не мог удержаться надолго: в Женевском университете господствовали профессора-кальвинисты, в Сорбонне — поклонники Аквинского, в Марбурге — лютеране, в Праге — протестанты. А Джордано Бруно во всеуслышанье объявил себя врагом всякой веры и проповедовал дополненное и развитое им учение Коперника.

Бруно был убежден, что цель философии — познание природы в ее единстве. Истинный философ тот, кто полагается на собственный разум и чувства, а не на догматы церкви, и ничто не может так возвышать человеческую душу, как процесс познания и созерцания достигнутой мыслью истины.

Ирония была его главным оружием в борьбе со схоластами. Высмеивая профессоров, которые познавали природу, не отрывая взгляда от страниц Библии, он писал: «Невежество — лучшая наука. Оно дается без труда и не печалит душу».

В Риме помнили о побеге Джордано из монастыря и знали деяния его зрелости — сонеты, комедии, философские трактаты, в которых он утверждал свою ноланскую философию рассвета и зло высмеивал церковных схоластов, изощрявшихся в комментировании священного писания. Окажись Бруно в Италии, первый же встречный донес бы на него Святой службе — его имя давно было включено в список особо опасных еретиков.

Но Джордано уже не мог жить без Италии. Он не медля ответил согласием на приглашение некоего Джовани Мочениго, богатого гражданина Венецианской республики, который звал Бруно в учителя, обещая приличную плату и жилище.

«Что ж, в Венеции инквизиторы не так сильны, как в других областях!» - утешал себя ноланец и спешил, точно на крыльях, под родное небо Аппенин.

Этот Мочениго был отпрыском знатного рода, однако даже такое обстоятельство не помогло ему сделать карьеру. Не знаний добивался он от Бруно, а колдовских секретов, с помощью которых мог бы опутывать и принуждать людей. Вначале учитель пытался объяснить хозяину дома, что только невежды могут верить в колдовские чары. Но тот настаивал. Когда, потеряв терпение, Джордано попытался освободиться от Мочениго, тот подверг его домашнему аресту и поспешил с доносом к инквизиторам.

Капкан захлопнулся. Венецианцы передали осквернителя церковных устоев в Рим, ну а там-то уж знали, как поступить с беглым "братом Джордано"...

С мая 1592 года друзья и знакомые ноланца больше ничего не знали о его судьбе. Он перестал существовать для мира.

Однако Бруно был жив. Целых 8 лет издевались над ним католические правоведы, стараясь принудить к покаянию. Все было напрасно!

Вклад, сделанный Бруно в развитие естествознания, бесценен. Рассуждая умозрительно, он пришел к выводу, что звезды — это солнца, находящиеся на колоссальных расстояниях от Земли. Он считал, что звезды могут иметь собственные планетные системы, и все эти далекие миры составлены из тех же элементов, что и Земля. Бруно первым предположил, что наше Солнце — всего лишь рядовая звезда и что оно вращается вокруг собственной оси. Он был уверен, что обитаемыми могут быть и другие планеты, например, те, что вращаются вокруг иных солнц, то есть звезд. Мировое пространство, по мнению Бруно, бесконечно — такое утверждение разрушало сферу неподвижных звезд, от которой не мог отказаться даже Коперник. Наконец Джордано из Нолы с гениальной прозорливостью указал на возможность существования тогда еще не известных планет солнечной системы с орбитами, лежащими дальше орбиты Сатурна.

Все эти утверждения Бруно были старательно извлечены из его книг кардиналом Беллярмином и предъявлены ему как обвинение в вопиющей ереси. Инквизиция поставила его перед выбором: либо отказаться считать свои открытия истинными и остаться в живых, либо — костер.

Но не затем Джордано так жадно пробивался к истине, чтобы отречься от нее. Он выбрал костер.

...После полудня многотысячная толпа стала расходиться. Костер догорал, от большой кучи хвороста с высоким столбом посредине, к которому был привязан еретик и свалены написанные им книги, остались лишь тлеющие в пепле головни.

К вечеру на Площадь Цветов пришли монахи в длинных хламидах. За несколько скудо, обещанных папской курией, они ворошили лопатами золу, подбрасывая ее вверх. Ветер подхватывал пепел и нес его ввысь, к освященным тысячелетиями портикам вечного города, к куполу храма святого Петра и еще выше — к чистому весеннему небу Италии.

Еще с одним безбожником было покончено. Начинался новый XVII век. Папа Климент VIII, с чьего согласия и благословения 17 февраля 1600 года был сожжен Джордано Бруно Ноланец, молился Иисусу, дабы Спаситель оценил исполненный наместником бога на земле долг и избавил его от мучительного видения: задыхающийся в дыму еретик с гневом отворачивается от протянутого на длинном древке распятия. Это видение мешало папе Римскому испытывать полное удовлетворение...

Придворный астролог

Учитель математики был тщедушен; под тонкой бледной кожей лица проступали голубые прожилки, близорукие глаза беззащитно щурились; на локтях бархатного камзола наметились дыры... Еще недавно Иоганн Кеплер слушал лекции в Тюбингенском университете, живя на скудную стипендию, которую выплачивал ему родной город Вейль. Однако с каждым месяцем стипендия становилась все меньше и меньше, оттого-то и пришлось Кеплеру, не дослушав университетского курса, стать учителем математики в средней школе.

Дети бюргеров, купцов и зажиточных ремесленников, обучавшиеся в школе, математикой не увлекались. Частенько класс Кеплера оказывался наполовину пустым. Впрочем, он не огорчился бы, если ученики вообще бы не являлись на уроки. Они мешали ему размышлять.

Однажды, показывая, как надо решать задачу о вычислении радиусов окружностей, одна из которых вписана в треугольник, а другая описывает его, учитель вдруг замолчал, положил кусочек мела на стол и с потрясенным видом отошел к окну...

Ученики переглядывались, прыскали в кулаки. Кеплер, сутулясь, стоял возле окна и вполголоса разговаривал сам с собой. Потом ринулся к доске и начал что-то вычислять.

Урок давно закончился, дети разошлись, а учитель все делил, умножал, складывал на доске большущие числа, ничего не замечая...

Все лето 1595 года 24-летний математик потратил на вычисления. А в следующем году за собственный счет издал тоненькую книжицу под названием «Космографическая тайна». В ней Кеплер с волнением поведал читателям, что разгадал тайну божественной гармонии, заключенную в небесных сферах. Весь секрет, утверждал он, состоит в том, что между сферами, в которых лежат орбиты планет, можно поместить правильные многогранники: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Радиусы вписанных и описывающих эти тела сфер будут относиться между собой, как относятся расстояния от Солнца до каждой из 5 планет солнечной системы. Там же Кеплер приводил вычисленные им относительные радиусы. Они, действительно, были близки к тем, которые дал Коперник.

В «Космографической тайне» автор выступал как сторонник пифагорейской школы — подобно Пифагору и его ученикам он верил, что числа управляют Вселенной. Построенная на основе чисел картина солнечной системы была компактной, изящной, но не соответствующей действительности. В этом Кеплер сам довольно скоро убедился, проводя наблюдения за планетами и не находя их там, где они должны были располагаться по его «космографической» теории.

Тем не менее эта первая книга сыграла большую роль в жизни Иоганна Кеплера. Во-первых, он показал себя превосходным математиком и привлек внимание знаменитого датского астронома Тихо Браге. Во-вторых, автор «Космографической тайны» незыблемо стоял на позициях коперниканства и тем самым вызвал глубокую симпатию у Галилео Галилея. Между ними завязалась дружеская переписка.

В начале 1600 года Кеплер получил из Праги письмо, в котором Тихо Браге приглашал молодого математика сотрудничать с ним. С точки зрения астронома, Браге обладал колоссальными сокровищами: результатами 30-летних наблюдений за движением планет. Эти наблюдения поставили под сомнение таблицы Птолемея, но и Копернику Браге не поверил. Он создал свою систему мира — нечто среднее между коперниковской и птолемеевской космологией. Не решившись "сдвинуть" Землю, он оставил ее в центре мира, заставив обращаться вокруг Солнце, окруженное остальными планетами. Но дальше пойти не смог.

Кеплер перебрался в Прагу в те самые дни, когда в Риме, на Площади Цветов уже свозили хворост для костра, на котором должен был сгореть за приверженность коперниканству Джордано Бруно. Молодой математик предпочел при Браге не вспоминать о Копернике и согласился вести наблюдения в соответствии с геогелиоцентрической системой "князя" астрономов.

Весной 1600 года Браге поручил своему помощнику наблюдения за Марсом. Видимое движение этой планеты казалось астрономам "таинственно" запутанным. Знаменитый римский ученый Плиний даже утверждал, что разгадка тайны движения Марса непосильна для смертных. Кеплер, принявшись за наблюдения, надеялся закончить порученную ему работу в полторы недели. Однако первые же измерения координат Марса взволновали его: планета упорно не хотела быть там, где ей следовало быть по таблицам Птолемея и Браге.

Не 8 дней, а 8 лет потратил Кеплер на то, чтобы "укротить" загадочную красную планету.

Сотрудничество с Браге оказалось недолгим. Знаменитый датчанин, основатель самой совершенной по тем временам обсерватории Ураниборг (Урания — богиня астрономии), скоро скончался, завещав Кеплеру свои сокровища, а именно: результаты 30-летних наблюдений за небесными светилами.

Использовав данные Браге и проделав невероятное количество вычислений, Кеплер раскрыл тайну движения Марса, а также объяснил волновавшие астрономов странности в движении других планет. В 1609 году вышла из печати книга Кеплера «Новая астрономия», в которой автор обобщил результаты своих вычислений и сделал вывод: планеты движутся вокруг Солнца не по круговым, а по эллиптическим орбитам.

14 лет отделяли «Новую астрономию» от времени появления «Космографической тайны», в которой Кеплер сделал первую, неудавшуюся попытку понять законы движения планет. Каким же мужественным должен быть человек, решивший не отступать перед такой задачей! «Сегодня, когда этот научный акт уже свершился, никто не может оценить полностью, сколько изобретательности, сколько тяжелого труда и терпения понадобилось, чтобы открыть эти законы и столь точно их выразить», — писал о Кеплере Альберт Эйнштейн.

Современники Кеплера еще не знали дифференциального и интегрального исчислений. Даже логарифмических таблиц в то время еще не было. Чтобы оценить, какого труда стоили немецкому астроному его открытия, нужно вспомнить, что Иоганн Кеплер в течение почти всей жизни по 16 часов в сутки занимался математическими вычислениями. «После бесчисленных попыток Кеплер пришел к следующему выводу: орбита каждой из планет представляет собой эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Он нашел и закон, по которому меняется скорость в течение одного года: отрезок Солнце — планета в равные промежутки времени описывает равные площади. Наконец, он нашел, что квадраты времен обращения относятся как кубы осей эллипсов. На решение этих задач ушла вся жизнь Кеплера» (А. Эйнштейн).

Грандиозным научным подвигом этого человека было и составление так называемых Рудольфинских таблиц, с помощью которых можно было надолго предсказывать движение любой из планет, фазы Луны, а также затмения Луны и Солнца. Таблицы Кеплера стали новой астрономической энциклопедией, окончательно вытеснив господствовавший в течение 15 веков «Альмагест» Клавдия Птолемея.

Этих таблиц с нетерпением дожидались астрономы и мореплаватели всего мира, а они могли бы и не появиться, потому что в Германии во время их печатания уже бушевала Тридцатилетняя война. При осаде Линца, где жила семья Кеплера, сгорела типография, а вместе с ней набор таблиц и часть отпечатанного тиража. Лишь чудом сохранился оригинал. Ради того, чтобы отпечатать эту книгу, содержавшую почти 600 страниц текста, из которых половину составляли колонки вычисленных на протяжении четверти века результатов, всему семейству Кеплеров пришлось переехать в маленький городишко Ульм, где было относительно спокойнее.

Кеплер внес значительный вклад не только в развитие представлений о Вселенной. Он существенно продвинул вперед оптику и теорию зрения, подготовил почву для возникновения дифференциального и интегрального исчислений, многое сделал в области геометрии и решительно рационализировал технику вычислений, развив теорию логарифмов.

Кеплер — открыватель фантастического жанра в литературе. В течение всей жизни он работал над научно-фантастической повестью, называвшейся «Лунная астрономия». «Предвижу корабль или паруса, приспособленные к небесным ветрам, и найдутся люди, которые не побоятся даже пустоты межпланетного пространства…» — писал он в этой книге. С удивительной зоркостью Кеплер предсказал многие детали полета на Луну: влияние перегрузов при отрыве от Земли, космический холод, потребность в кислороде для дыхания, особенности посадки на Луну.

Кеплер умер в 1630 году, в возрасте 59 лет. Над останками великого математика и астронома не осталось и простого могильного камня. Но имя Кеплера не забыто. Открытые им законы остаются незыблемыми и в наши дни, а один из самых крупных кратеров на Луне назван именем Кеплера.