Разведчик лунных берегов

Вячеслав Бучарский

«Разведчик лунных берегов»

Аннотация

Время действия в приключенческой повести К. Э. Циолковского «Вне Земли» – 2017 год. Фантаст с берегов Оки из 1917 года озаботился взглянуть поверх эпох времени, заглянуть через столетие из всего почти ХХ века и начальных десятков лет века ХХI.

Вполне может быть, что в 2017 году о Ленине, Октябре и Гагарине даже в России мало кто вспомнит. Но пророчества калужского основоположника теории межпланетных сообщений будут сбываться в предсказанные им времена и сроки.

В повести известного русского писателя из Калуги Вячеслава Бучарского художественно отражена история изучения Луны, а также научный и писательский вклад Константина Циолковского в исследование мировых пространств космическими кораблями.

 

Глава 2. Коперниканское мирознание

Двинувший Землю

Современная космонавтика — это союз науки, техники и культуры, соединенные усилия тысяч людей, твердо веривших в безграничность озарений разумного познания. На протяжении многих столетий выковывалась гипотезы, теории и системы, в беспощадных схватках противостоявшие вере в богословские модели Священного мироздания.

О масштабности 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 чеканные образы гениальных личностей, 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, созидательным построениям 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 его «дядя самых честных правил», 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 революционного труда «О вращениях небесных сфер» читаем: «Цель всех благородных наук — отвлечение человека от пороков и направление его разума к лучшему. Из них больше всего может сделать астрономия вследствие представляемого ею разуму невероятно большого наслаждения».

Там же пророк из католического монастыря восклицает: «Что может быть прекраснее небесного свода, содержащего все прекрасное!»

«Обсерватория» Коперника располагалась на гребне монастырской крепостной степы. С небольшого балкона он следил за движением планет, измеряя их высоту с помощью соединенного шарнирами деревянного треугольника — трикветра.

Сверяя свои результаты с данными александрийского геометра Птолемея, Коперник обнаруживал несоответствие между ними. Мужество польского астронома состояло в том, что он поверил собственным результатам и поставил под сомнение авторитет Птолемея.

Обработанное геометром Птолемеем учение античного философа Аристотеля о том, что Вселенная конечна, ограничена сферой неподвижных звезд, а также о том, что центром Вселенной является Земля, христианские богословы объявили в качестве истинной модели мироздания. Нет лучшего места для Бога, чем Непостижимое, та безбрежная пространственность, что зияет непроглядно за сферой неподвижных звезд. И если Сын Божий Иисус Христос приходил на Землю, то разве это не доказательство того, что эта планета и есть 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 прочих крупных поселениях католического королевства Речи Посполитой, устраивалось карнавальное шествие. По узким улочкам польских городов двигались толпы подвыпивших ремесленников и съехавшихся по случаю праздника фермеров. Отовсюду слышались бой барабанов и завывание труб; на площадях «шоумены» 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 главной площади вблизи 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 земной тверди, запущенной в бешеное вращение.

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

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 тридцати 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 преемника. Весной 1539 года к старому больному монаху 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 два года во Фромборге, по и сам написал книгу «Первое повествование», где в популярной форме изложил гелиоцентрическую (то есть с Солнцем в центре — В.Б.) 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 — революционную 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, довольно мелким латинским шрифтом написано богодостойное: «Остановившему Солнце и двинувшему Землю».

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 бы ученики вообще бы не являлись на уроки. Они мешали ему размышлять.

Однажды, показывая, как надо решать задачу о нахождении 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 выглядела 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 итальянского физика Галилео Галилея. Между ними завязалась дружеская переписка.

В начале 1600 года Кеплер получил из Праги письмо, в котором Тихо Браге приглашал молодого геометра 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 «коперниканской» 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. Немецкий геометр 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 планеты Марс, 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! Альберт Эйнштейн так оценил подвиг Кеплера: «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».

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. Поклонник Кеплера Альберт Эйнштейн писал восхищенно о великом геометре: «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».

Грандиозным научным подвигом немецкого космиста 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 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 видимой стороне Луны, которую немецкий геометр и писатель-фантаст именовал «Субвольвой», то есть подлежащей «Вольве», подлунной Земле, назван именем Кеплера.

Неудачник медицины

Винченцо Галилей учил музыке детей богатых флорентийцев. Когда же у него подрос старший сын Галилео, почтенный маэстро убедился, что его отпрыск не сможет продолжить дело отца. Нет, из Галилео не выйдет музыкант! Он любит мастерить какие-то механизмы, запоем читает книги по геометрии, но совершенно равнодушен к благозвучию отцовской лютни. Пусть же Галилео Галилей с его способностью быстро складывать и умножать числа станет торговцем сукном. Это дело верное.

Впоследствии Винченцо изменил свое решение, захотел, чтобы сын учился медицине. Но и медика из Галилео тоже не получилось. Вместо анатомии студент медицинского факультета Пизанского университета штудировал «Геометрию» Евклида. Как ни противился отец, Галилео все же добился своего. В 1589 году он стал профессором математики с жалованием 60 скудо в год. Даже у торговца дровами доход был вдвое больше...

Когда безденежье стало невыносимо, Галилей перевелся из Пизы в Падуанский университет, где ему стали платить больше. Немалую роль в этом сыграла первая книга молодого математика — трактат о движении, где он посмел усомниться в некоторых из важнейших постулатов Аристотеля.

Всемирная известность пришла к Галилею именно в Падуе, после вдохновенных ночей зимы 1610 года, когда он впервые направил на небо телескоп собственного изобретения. В книжке под названием «Звездный вестник», изданной им в марте того же года, содержались сведения об ошеломляющих открытиях. «Звездный вестник» поведал миру о том, что на Луне есть горы, что загадочный Млечный путь — эта дорога в рай, как его трактовала церковь,—всего лишь бесчисленное скопление звезд, невидимых простым глазом. Наконец, в «Звездном вестнике» утверждалось, что рядом с планетой Юпитер можно видеть в телескоп 4 образующих прямую линию звезды, которые медленно изменяют свое положение относительно друг друга, то есть являются спутниками планеты.

В письмах к друзьям Галилей сообщил еще о нескольких открытиях, сделанных им с помощью телескопа уже после того, как книга была отдана в печать. Он обнаружил у Венеры смену фаз, подобную лунной, и загадочную тройственность в облике Сатурна. Разрешающая сила галилеевых телескопов была слишком мала, чтобы он мог различить кольца Сатурна. Галилей так и умер, не разгадав тайну самой большой планеты,— спустя 14 лет после его смерти Христиан Гюйгенс разглядел в тройственном Сатурне планету, окруженную тонким кольцом.

Также с помощью писем (научных журналов еще не было) Галилей известил ученый мир об открытии им пятен на поверхности Солнца.

В своих лекциях автор «Звездного вестника», так же как и его современник Кеплер, излагал Вселенную по Птолемею. Однако ближайшие ученики итальянского физика-экспериментатора знали, сколь мало ценит Галилео эту систему и сколь хорошо знаком с трудами польского астронома Коперника. Ведь каждое из открытий Галилея решительным образом подтверждало, что правы именно гелиоцентристы — Николай Коперник и Джордано Бруно, что реальная Вселенная вовсе не похожа на ту, которую описывали Аристотель и Птолемей.

Что же толкало его на такой мучительный (здоровье Галилея было подорвано еще в молодости, и астрономические наблюдения давались ему ценой преодоления жесточайших болей) и такой опасный спор со своим временем? Прежде всего темперамент исследователя и та тяга к преодолению границ, что движет всеми гениями.

В одном из писем, адресованном идейному противнику, Галилей писал: «Я начинаю понимать теперь, что вы до сих пор принадлежите к стаду тех, которые, если им потребуется узнать, как происходит то или иное явление, или если им нужно приобрести познание о действии сил природы... не взойдут на лодку и не подойдут к луку или артиллерийскому орудию, а удалятся в свой кабинет и начнут перерывать указатели и оглавления, чтобы найти, не сказал ли чего по этому поводу Аристотель; затем, удостоверившись в точном смысле текста, они уже больше ничего не желают и не придают цены тому, что можно узнать о данном явлении».

Очень актуально и для нового времени! Однако сам Галилей не мог раскручиваться в такой богословской ориентации, так как слишком любил реальную природу. Он считал истинными лишь знания, полученные из первых рук, то есть от самой Природы, а не от посредников, а и потому вошел в историю естествознания как первый физик-экспериментатор.

Изучая механику падающих тел (Галилею как нельзя лучше пригодилась знаменитая «падающая» Пизанская башня, с которой он сбрасывал шары и тем самым опроверг положение Аристотеля, что тяжелое движется к земле быстрее легкого), наблюдая за приливами и отливами, направляя, наконец, свой телескоп на небо, Галилей убеждался, что учение католической церкви о природе лукаво, что скрывать правду — значит, тормозить развитие познания.

...В роскошном венецианском особняке ежедневно встречались три собеседника, чтобы поспорить об устройстве Вселенной. Сторонник геоцентризма, защитник схоластической науки — Симпличио. Гелиоцентрической системы Коперника придерживается Сальвиати. Третий, Сагредо, по своим занятиям далек от науки, но трезвый, практический ум влечет его к коперниканцу Сальвиати...

Так построена книга Галилея «Диалог», вышедшая в свет в 1632 году. Написанная вопреки традиции не на латинском языке, а на живом, близком к разговорному, итальянском, лишенная сложных математических выкладок, эта книга сразу же завоевала огромную популярность.

Автор «Диалога» не скрывал своих симпатий: правда была на стороне Коперника, и Галилей горячо защищал ее. Ведь он не только полностью разделял идеи Коперника, но и подтвердил его гипотезу целой вереницей собственных открытий. Иначе говоря, Галилей наполнил глубоким физическим смыслом гелиоцентризм и тем самым высоко поднял кладку здания, фундамент которого был заложен каноником из Фромборка.

Было отчего всполошиться Святой церкви! Продажу «Диалога» сразу же запретили. Ведь схоласт Симпличио, упорный противник любых опытов и экспериментов, по характеру мышления и способу аргументации очень напоминал папу Римского. Вызов был принят. И по-своему оценен. Папа Урбан VIII решил разделаться с Галилеем хорошо отработанным «информационным» способом.

В конце декабря 1632 года 70-летний ученый с мировым именем получил приказ из святой конгрегации немедленно явиться в Рим. «Если же по состоянию его здоровья и ввиду опасности для жизни придется отложить привод, то немедленно по выздоровлении и прекращении опасности он должен быть заключен и приведен в оковах», — так было сказано в папском приказе.

Процесс длился почти полгода. Сценарии его ничем не отличался от процесса над Джордано Бруно: также был составлен подробный перечень всех открытий, сделанных Галилеем, так же, как Бруно, ему предложили отречься от них, как от содержавших ересь.

Легенда приписывает великому итальянцу торжествующую фразу: «И все-таки она вертится!», Будто бы он произнес это сразу после вынужденного отречения.

Отречение было. Об этом свидетельствуют сохранившиеся протоколы судебных заседаний инквизиторов. Что же касается легенды, то она тоже имеет основания: в оставшиеся 10 лет жизни больной, измученный Галилей, живший под неусыпным надзором католических шпионов, продолжал проповедовать учение Коперника. Свидетельство тому — его последняя книга «Беседы и математические доказательства», написанная в 1633–1635 годах и тайно изданная за пределами Италии.

Однако силы Галилея были уже на исходе. К многочисленным болезням прибавилась слепота. В одном из последних продиктованных им писем говорилось: «Вы не можете себе представить, как я горюю, когда я осознаю, что это небо, этот мир и вселенная, которые моими изумительными наблюдениями и ясными доказательствами расширены в тысячу раз по сравнению с тем, какими их считали люди науки во все минувшие столетия,— теперь для меня так уменьшились и сократились»

В январе 1642 года он скончался на руках своих учеников Вивиани и Торричелли, в присутствии двух агентов инквизиции. «Колумб неба» — так называли Галилея при жизни — навсегда остался в памяти человечества.

Прыжки навстречу ветру

На восточном побережье Англии в деревушке Вульсторп родился в 1642 году Исаак Ньютон. Его отцу, тоже Исааку Ньютону, не довелось увидеть единственного наследника: фермер среднего достоинства и малого достатка умер за несколько недель до рождения наследника.

Мальчик рос. Сверстники его недолюбливали: то ли за сиротство, то ли потому, что Исаак быстро терял интерес к шумным играм и часто отвечал невпопад. В летние дни его можно было найти на пустынном пляже, где он играл в одиночестве. Проведя осколком раковины черту на влажном песке, Исаак становился так, чтобы носки не высовывались за черту и, оттолкнувшись, прыгал навстречу ветру. Там, где каблуки оставляли вмятину, он делал засечку. Потом прыгал от первой черты в обратную сторону, по ветру. Отметив и этот результат, тщательно измерял расстояния до обеих засечек растопыренными пальцами. Получалась некоторая разница.

Ветер набрасывался на старые вязы, гнул и ломал ветви. Провожая взглядом улетавшую листву, мальчик думал о том, насколько точно выражает силу ветра полученная им разница в длине прыжков.

В 11 лет Исаак закончил начальную школу в родной деревне, после чего его отвезли в городок Грэнтхем, где была средняя школа. А в 19 лет он был принят в колледж Святой Троицы при Кембриджском университете. Принимая во внимание его бедность, Ньютону разрешили учиться бесплатно. Только несомненная одаренность юноши заставила начальство пойти на такое исключение из правил, но за это Исаак должен был исполнять обязанности уборщицы. Лишь через два года он расстался с совком и метелкой, став полноправным студентом.

В 1665 году в Англии свирепствовала эпидемия чумы. Города опустели: все, кто имел возможность, попрятались в деревнях, где вероятность заразиться была меньше. Ньютон тоже покинул Кембридж и на два года заперся у себя на ферме в Вульсторпе. Здесь он ни с кем не встречался и весь досуг посвящал опытам и размышлениям. Одна из комнат отцовского дома была превращена в лабораторию, в которой кембриджский студент изучал различные свойства световых пучков. В результате он обнаружил, что белый свет с помощью призмы можно разложить на семь составляющих его цветов радуги. Убедился, что вогнутое зеркало ведет себя по отношению к лучам света, как линза. Придумал зеркальный телескоп, который был значительно меньше линзовых телескопов систем Галилея и Кеплера, однако давал большее увеличение.

С не меньшим творческим возбуждением Ньютон занимался математикой в Вульсторпе. Анализируя закономерности механического движения тел, он пришел к выводу, что для точного описания скорости и ускорения необходимы новые математические методы. И он нашел их, создав исчисление так называемых флюксий. (В другом конце Европы, но в то же самое время, этими проблемами занимался Лейбниц. Независимо друг от друга, Ньютон и Лейбниц заложили основы высшей математики — дифференциальное и интегральное исчисления).

На отцовской ферме был небольшой сад. Отдыхая после опытов и вычислений в тени деревьев, Ньютон задумался о причинах падения яблок (но не с агрономической точки зрения!), и ему пришло в голову, что сила, притягивающая яблоко к земле, и силы, заставляющие планеты вращаться вокруг Солнца, имеют общую природу.

Вернувшись в Кембридж, Ньютон никому не сообщил о своих открытиях. Однако тот огромный творческий накал, которого он достиг в Вульсторпе, дал о себе знать. Легко и быстро Ньютон добился звания магистра наук, а в 1669 году, в возрасте 27 лет, стал профессором Кембриджского университета. И только спустя 20 лет авторитет в математике и физике отдал в печать свою первую книгу, которую назвал «Математические начала натуральной философии». В уравнениях и теоремах Ньютон выстроил модель Вселенной, какой она представялась его математическому воображению.

Исааку Ньютону принадлежит знаменитая фраза: «Гипотез я не измышляю». За этой фразой открывается научный метод, которому стремился следовать английский физик, убежденный в том, что в Божественной Природе нет места случайностям, все процессы, происходящие в ней, вызваны соответствующими причинами, и задача ученого состоит только в том, чтобы находить эти причины. Метод истинного ученого, по Ньютону,— терпеливое накапливание экспериментальных фактов, пока из них, как из «пазлов» или кусочков мозаики, не сложится теория того или иного явления. Вот почему он два десятилетия держал в тайне открытия, сделанные в Вульсторпе. В его «Началах» не было догадок, гипотез. Там были в строевом порядке базовые законы теоретической физики.

Долгие годы Исааку Ньютону не давали покоя законы, найденные Кеплером.

Эллиптический характер планетных орбит, равенство площадей, ометаемых радиус-вектором планет в равные промежутки времени, равенство отношений квадратов периодов любых двух планет и кубов их больших полуосей были установлены Кеплером как гипотеза.

Эта гипотеза удивительно точно описывала наблюдаемые явления, но все-таки это была гипотеза! Его собственная догадка, связанная с падением яблок, и вычисленные эллипсы Кеплера могли получить права истины только в том случае, если сойдутся в единой математической модели. Такую теорию Ньютон в конце концов создал. Она получила название небесной механики.

Небесная механика объяснила и открытый Галилеем закон движения тел по инерции, и законы Кеплера, и установленный самим Ньютоном закон всемирного тяготения. В ней содержалась отчетливая и логичная, как часовой механизм, картина строения солнечной системы.

Таким образом, благодаря Ньютону и его предшественникам человечество получило, наконец, правдоподобное представление о ближайшем космосе — пространстве, занимаемом солнечной системой. Стало возможным не только вычисление орбит Луны и планет, но и предсказание сроков появления комет.

Биографы рисуют великого физика как человека противоречивого и во многом странного. Пожалуй, менее всего Ньютону была свойственна мечтательность. Но именно благодаря его небесной механике были определены величины скоростей, необходимых для полетов в космос.

Чтобы стать спутником Земли, посланный людьми снаряд должен развить скорость, близкую к 8 километрам в секунду. Это так называемая первая космическая скорость.

Орбита Земли — последний рубеж, на котором еще заметно притяжение нашей планеты. По мере того как снаряд будет превышать первую космическую скорость, его круговая орбита начнет вытягиваться в эллипс, который затем разорвется, превратившись в гиперболу, уводящую снаряд к другим планетам. Такое случится, когда будет достигнута вторая космическая скорость — несколько более 11 километров в секунду. А чтобы унестись из пределов, в которых действует поле тяготения солнечной массы, необходима третья космическая скорость, равная 17 километрам в секунду.

В отличие от многих своих предшественников, Ньютон избежал травли со стороны церкви. Внешне его жизнь складывалась вполне благополучно: он был членом Лондонского Королевского общества, а потом его президентом, членом английского парламента, директором монетного двора. Будучи глубоко религиозным человеком, Ньютон считал, что своими открытиями он не только не ставит под сомнение имя божье, но и возводит бога на небывалую высоту. Ведь небесная механика, по его мнению, открывала все совершенство и красоту божественного творения — солнечной системы. Вселенная подобна механизму, в котором планеты обращаются с постоянством шестеренок. Творец же, сообщивший этой системе первоначальный толчок, зорко следит за постоянством движения всех ее частей. При этом Ньютон не замечал, что подобным истолкованием он загоняет Высшую Инстанцию в забавную роль часовщика.

Весной 1727 года у Ньютона обострилась каменная болезнь и в возрасте 85 лет он скончался.

Еще при жизни ученого, в 1682 году, его друг, известный английский астроном Галлей вычислил орбиту кометы, пылавшей в ту пору среди звезд. Он рассчитал ее путь по формулам небесной механики Ньютона и предсказал, что комета вернется спустя 7 лет.

В 1759 году уже не было в живых ни Ньютона, ни Галлея. Но комета, будто выполняя их волю, появилась на ночном небе точно в предсказанный срок...

© Вячеслав Бучарский
Дизайн: «25-й кадр»