«косвенной гипотезой», находилась в гораздо лучшем согласии с наблюдениями, чем какая-либо другая до нее. Долготы в противостояниях предсказывались с точностью до двух минут дуги. Однако для широт эта теория все еще оставляла желать лучшего, и это подсказало Кеплеру мысль, что взятые им расстояния – не верны.
Смерть Тихо наложила на Кеплера тяжкие обязательства (в числе которых было, например, завершение Рудольфовых таблиц), но позволила ему получить доступ к ревностно оберегаемым Тихо записям наблюдений; кроме того, это означало, что лояльное отношение к системе Тихо более не является для Кеплера моральным долгом. Он продолжил свою схватку с орбитой Марса. Для получения правильных расстояний ему требовалось найти подходящее взаимное расположение экванта и центра деферента. Наконец, он почувствовал, что ему нужно двигаться в направлении птолемеевого «половинного эксцентриситета»; однако это внесло разлад в точность его долгот, ошибка которых в октанте стала теперь составлять от шести до восьми минут. (Октантами называют направления, составляющие 45° и 135° с направлением противостояния Марса по отношению к Солнцу.) Другие ученые, вероятно, остановились бы на этом, но уверенность Кеплера в точности наблюдений Тихо не позволила ему сдаться. Как мы увидим далее, эти восемь минут дуги стали тем раздражителем, который стимулировал Кеплера на осуществление полного переворота представлений в области планетной астрономии.
В 1606 г. Кеплер опубликовал работу с довольно говорящим названием «De stella nova» («О новой звезде»), включавшую размышления над широким спектром физических и космологических вопросов; однако произведением, обратившим на него внимание как на новую интеллектуальную величину, с которой стало невозможно не считаться, стала его «Astronomia nova» («Новая астрономия»). Эту работу он, наконец, опубликовал в 1609 г., после того как уладил отдельные разногласия с наследниками Тихо, касавшиеся прав на использование его наблюдений в не свойственной для Тихо манере. В этот период своей жизни он был изнурен другими хлопотами – как личного, так и общественного характера. Его жена тосковала по богатому хозяйству в поместье, расположенном неподалеку от Тюбингена, и отнеслась к его переезду с гораздо меньшим энтузиазмом, чем он сам. Она не испытывала симпатий к астрономии, впрочем по весьма уважительной причине. Вечная головная боль Кеплера – получение полагающегося ему жалованья. В 1611 г. его с презрением отвергла тюбингенская профессура за высказывание о том, что кальвинисты заслуживают такого же отношения к себе, как братья-христиане. Ему пообещали работу в Линце. Переезд туда, как он надеялся, утешит его жену, но она умерла от тифа, не успев выехать из Праги. Прага была охвачена войной, и там царил хаос, приведший к свержению Рудольфа II. Даже в Линце Кеплер оказался вовлеченным в бесконечные религиозные распри. Однажды это привело к тому, что его лишили доступа к его собственным книгам, а болезнь и смерть детей от первого и второго браков лежали на нем тяжким грузом.
Он писал и на другие темы: в 1604 и 1611 гг. он опубликовал две довольно важные работы, и обе – по оптике, которую он считал неотъемлемой частью астрономии. Ни в «Оптике в астрономии», ни в «Диоптрике» нет ничего похожего на синусоидальный закон преломления. Этот «закон Снеллиуса», как его обычно называют в англоговорящем мире, был впервые получен Томасом Хэрриотом не позднее 1601 г. В 1606 г. Хэрриот послал Кеплеру таблицу углов преломления множества различных веществ, но не поделился с ним формулой с синусами. Во втором из упомянутых оптических трактатов Кеплер приводит подробное математическое изложение построения изображений с помощью линз и взаимное расположение двух собирающих линз, дающих в результате то, что сегодня принято называть «кеплеровским», или «астрономическим», телескопом – телескопом, который позволяет получать перевернутые изображения. К 1611 г. «голландский», или «галилеевский», телескоп был известен уже в течение примерно двух лет.
Кеплер написал множество менее значительных работ, кроме того, время от времени ему приходилось тратить свою неисчерпаемую энергию на решение далеко не только астрономических вопросов. Тем не менее в 1618 и 1621 гг. – отдельными частями – был опубликован труд, который в течение многих десятилетий широко использовался как трактат с углубленным изложением теоретической астрономии; это его «Epitome astronomiae copernicane» («Краткое изложение коперниканской астрономии»). Его «Harmonice mundi» (уже упомянутая нами работа) написана в той же традиции, что и «Mysterium cosmographicum», и в конце концов вышла в свет в 1619 г. Она написана в стиле непринужденных философских размышлений, в которые он позволял себе пускаться в промежутках между долгими сериями вычислений. То же самое можно сказать о работе в защиту Тихо от нападок Сципиона Кьярамонти, пытавшегося реставрировать воззрения Аристотеля в вопросе интерпретации кометы, появившейся в 1625 г. Однако «Epitome» стало наиболее изящным из всех его астрономических сочинений. Это труд, где он вдохновенно отстаивал коперниканскую систему мира, довольно серьезно подправленную в свете его собственных идей. Чрезвычайная сложность этого сочинения дает повод задать вопрос – почему его практически сразу внесли в католический «Индекс запрещенных книг» (ил. 139)? Это могло случиться по нескольким причинам: оттого что к этому времени в Италии началось коперниканское брожение умов; из‐за ревизионистской и антиаристотелевской физики Кеплера; и, несомненно, из‐за того что он вставил в него предложенное им сравнение устройства мира со Святой Троицей. К счастью, католический «Индекс» был не в силах удержать от распространения идеи Кеплера. Будучи лютеранином, Кеплер претерпел много страданий в ходе религиозных войн, но зато он обладал чуть большей степенью интеллектуальной свободы, чем католики, а это, вероятно, служило предметом особой зависти католических астрономов.
139
Образец титульного листа (1559) индекса книг, которые католическая церковь запретила читать своим прихожанам, поскольку они с высокой долей вероятности могли навредить вере либо подорвать моральные устои. «Index» переиздавался девятнадцать раз с 1559 по 1966 г., после его отменили. Книга Коперника «De revolutionibus» была занесена в индекс в 1616 г., в период активной исследовательской деятельности Галилея, «до тех пор, пока она не будет исправлена». Кеплер, чью книгу «Epitome» постигла очень похожая участь, сказал, что лучше было бы использовать формулировку «пока она не будет объяснена». Коперника исключили из индекса в 1757 г. «Диалог» Галилея был внесен в «Index» в 1633 г. и исключен из него в 1823 г.
ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ ФИЗИКИ ПЛАНЕТНОГО ДВИЖЕНИЯ
Учет восьми угловых минут, возникших как погрешность теории Марса в октантах, привел Кеплера к открытию тех самых трех законов, благодаря которым его имя вспоминают по сей день. Поскольку эти три закона он сформулировал далеко не в самых ясных категориях и не поместил вместе в одном и том же сочинении, а также поскольку способ их получения был чрезвычайно путаным, на наш взгляд, будет полезнее, имея в виду все сказанное выше, сформулировать их здесь своими словами в привычном для нас порядке: 1) каждая планета описывает эллипс с Солнцем в одном из его фокусов; 2) области, описываемые радиусом, проведенным от Солнца к планете, пропорциональны интервалам времени, за которые они описаны; и 3) квадраты периодов пропорциональны кубам средних расстояний планет от Солнца. Как мы увидим далее, второй закон Кеплер открыл раньше первого; спустя определенное время Ньютон, использовав свой закон гравитации, покажет, что первый закон Кеплера не вполне точен, и даже если не принимать во внимание все другие планеты и массы рассматриваемой системы, в фокусе эллипса должно находиться не что иное, как общий центр гравитации Солнца и планеты.
Важным ключом к успешному получению Кеплером этих законов была попытка взглянуть на указанную проблему как на сугубо физическую, в частности использовав понятие магнетизма. Его интерес к книгам о магните, написанным
