Материалы по истории астрономии

«Он сдвинул Землю»

Первый среди гигантов. «Solis stator, Terrae motor» — «Он остановил Солнце и сдвинул Землю». Так написано на пьедестале памятника Николаю Копернику, открытого в Варшаве в 1830 г. В этих словах засвидетельствован научный подвиг, свершенный выдающимся ученым...

Коперник родился 19 февраля 1473 г. в г. Торуне в семье богатого купца. С десяти лет, после смерти отца, он воспитывался у своего дяди — будущего епископа Луки Ватцельроде, высокообразованного и талантливого человека. Вначале Коперник учился в Краковском университете, затем (с осени 1496 г.) около восьми лет пробыл в Италии. Там он получил степень доктора канонического права и там же начал научные астрономические исследования.

Астрономией Николай Коперник заинтересовался еще во время пребывания в Краковском университете, где ее преподавал известный профессор Войцех Брудзевский (1445—1497), призывавший своих учеников идти дальше простого усвоения достижений древней науки. И уже во время поездки в Италию Коперник захватил с собой «Таблицы» Региомонтана, «Альфонсинские таблицы», «Элементы» Евклида и «Трактат по астрологии».

В Италии Коперник очень быстро стал не только учеником, но и помощником преподавателя Болонского университета астронома Доменико Новары (1452—1504). Так, например, 9 марта 1497 г. они вместе проводили наблюдения покрытия Луной (которая была в фазе первой четверти) звезды Альдебаран (α Тельца). В результате этих наблюдений Новара и Коперник пришли к убеждению, что расстояние до Луны практически одинаково независимо от ее фазы. Между тем из теории Птолемея следовало, что во время квадратур Луна находится почти вдвое ближе к Земле, нежели во время новой или полной Луны, а, следовательно, ее видимый диаметр (и продолжительность затмения звезды) должен бы быть во столько же раз большим. Не тогда ли уже у Коперника возникло желание серьезно пересмотреть всю теорию Птолемея? И не потому ли он настойчиво проводил астрономические наблюдения в течение всего времени пребывания в Италии, несмотря на то, что имел прямое задание: изучать право и медицину...

В 1503 г. Николай Коперник в звании доктора канонического (церковного) права возвратился на родину и приступил к своим обязанностям каноника Вармийской епархии. Эта территория, расположенная на тогдашней границе Польши и Тевтонского ордена, была полусамостоятельным церковным княжеством. Здесь Коперник проявил, в частности, высокую активность гражданина, отстаивая интересы своей родины от посягательств рыцарей-крестоносцев. В 1520 г. он успешно руководил обороной крепости Ольштын. Коперник заботился об укреплении экономического состояния епархии, а как искусный специалист оказывал медицинскую помощь населению окружающих селений. Он также написал несколько трактатов о монете, в том числе в 1528 г. «Рассуждение о чеканке монеты», — первую научную работу о деньгах, в которой сформулировал важный экономический закон, гласящий, что монеты худшего качества вытесняют из обращения монеты с более высоким содержанием благородных металлов1. Коперник тогда же выступил с предложением ввести единую денежную систему во всем государстве.

Большую часть своей жизни Коперник провел в небольшом местечке Фромборк, в «самом отдаленном уголке Земли», как он его называл сам. Здесь, в одной из башен оборонительной стены, окружавшей кафедральный собор, он оборудовал рабочий кабинет, а рядом, наверху другой башни, — площадку, место для астрономических наблюдений.

Мало сказать, что во время пребывания в Фромборке Коперник углублялся в размышления над законами мироздания. Ведь одних лишь размышлений было бы недостаточно, чтобы «остановить Солнце и сдвинуть Землю». Ученому пришлось детально усвоить все тонкости системы Птолемея, осуществить множество громоздких расчетов, связанных, главным образом, с решением треугольников. Он не просто высказал новые взгляды на строение мира, а и математически обосновал их. Коперник доказал, что всю совокупность наблюдений планет легче объяснить, став на точку зрения, что Земля является рядовой планетой, которая вместе с другими планетами обращается вокруг Солнца.

Свою теорию Коперник изложил в двух трудах. Первый из них, «Малый комментарий», — небольшое (объемом 12 страниц) сочинение, которое напечатано не было, а распространялось в рукописных копиях. О нем упоминал Тихо Браге, сама рукопись была найдена лишь в конце XIX в. в книгохранилищах Вены (1877 г.) и Стокгольма (1881 г.). Основной же труд Коперника — «О вращениях небесных сфер» — вышел из печати в 1543 г. Специальный посыльный привез несколько экземпляров книги из Нюрнбергской типографии 70-летнему тяжело больному Копернику в самый день его смерти, 24 мая 1543 г.

Вопрос о времени создания «Малого комментария» остается открытым. Польский ученый Людвик Антонин Биркенмайер (1885—1929) высказал предположение, что этот труд Коперника появился не ранее 1502 г., но до 1514 г., поскольку он упоминается в списке книг одного из профессоров Краковской академии, составленном в указанном году. Существует также мнение, что он был создан гораздо позднее — между 1520 и 1530 годами, так как именно к 30-м годам относится «резонанс» вокруг учения Коперника — резкие нападки на него. Так, на масленицу в 1531 г. в соседнем с Фромборком местечке Эльблонге была поставлена комедия «Умный глупец», автором которой был голландец Вильгельм Гнафей. В комедии была предпринята попытка осмеять Коперника и его учение о движении Земли вокруг Солнца. Не исключено, что это была месть за выступление Коперника на сеймике в Эльблонге в конце октября 1530 г., на котором он требовал точно определить содержание золота и серебра в монетах, выпускаемых здесь монетной мастерской...

В литературе встречается упоминание о враждебной позиции, которую будто бы по отношению к Копернику заняли протестанты и, в частности, в «Застольных беседах» сам Лютер (см., например, Веселовский И.Н., Белый Ю.А. Николай Коперник. — М.: Наука, 1974 г. — С. 324—325). В связи с этим уместно отметить, что «Застольные беседы» Лютер не писал, что запись разговоров за трапезой делал тайком по памяти один из его усердных учеников, что несколько столетий они оставались неизвестными и были опубликованы лишь в нашем веке. На самом же деле в это время протестанты относились к учению Коперника вполне лояльно2. Так, хотя сподвижник Лютера и идеолог лютеранства Филипп Меланхтон (1497—1560) в 1541 г. и высказался критически о теории Коперника, но тем не менее именно он рекомендовал своим нюрнбергским друзьям напечатать его книгу, он же убедил виттенбергского астронома Эразма Рейнгольда (1511—1553) вычислить новые таблицы положений планет, основываясь на теории Коперника. Позже Меланхтон вообще прекратил свои нападки на гелиоцентрическую систему, и не исключено, что этому содействовало более близкое знакомство с книгой Коперника...

В 1533 г. ученый, знаток культуры восточных народов Иоганн Альберт Видманштадт доложил о сути теории Коперника папе Клименту VII, за что в благодарность получил рукописный греческий кодекс, хранящийся сейчас в Мюнхенской библиотеке. На нем есть такая надпись: «Климент VII, папа римский... подарил мне этот кодекс в Риме в 1533 г. после того, как я в оградах ватиканских в присутствии кардиналов Ф. Урсинуса, И. Сальвиати, епископа Витербианского Петра и Матвея Курциуса, медика-природоведа, объяснил ему теорию Коперника о движении Земли».

Известно, что папа Климент VII, как и его дядя Лев X, был образованным человеком, занимался поэзией и наукой. Вероятно, что в это время при папском дворе могли придерживаться мнения о символическом толковании Библии, как это делал, например, Ориген. В 1534 г. папой стал Павел III, открывший эпоху жестокой реакции. Тем не менее в 1536 г. кардинал Николай Шенберг — ближайший советник папы — написал письмо Копернику, начинающееся словами: «Николаю Копернику привет. Когда несколько лет назад все только и знали, что говорили мне о твоих необычайных дарованиях, я почувствовал к тебе глубокое уважение и поделился своей радостью со своими земляками, среди которых ты пользуешься такой славой. Я узнал, что ты не только превосходно знаешь творения древних астрономов, но и сам придумал новую теорию мироздания. В своей теории ты учишь, что Земля движется, Солнце находится в центре Вселенной, восьмое небо неподвижно и вечно покоится, Луна с Землей и заключенными в Земной сфере стихиями расположена между Марсом и Венерой и в течение года совершает оборот вокруг Солнца. Сверх всего ты объяснил своими доказательствами теорию астрономии и составил таблицы движений небесных тел, вызывающие всеобщее восхищение. Поэтому, ученейший из мужей, если только моя просьба не будет тебе в тягость, я настоятельно прошу тебя, чтобы ты поделился всеми своими открытиями с любителями науки и как можно скорее выслал мне свои размышления о системе мира вместе с таблицами и всем, что полагается. Я попросил Теодора Редена, дабы все материалы были переписаны за мой счет и высланы мне. Если ты исполнишь это мое желание, то увидишь, что имеешь дело с человеком, заботящимся о твоем имени и желающим воздать должное твоим выдающимся дарованиям. Будь здоров! Писано в Риме, дня 1 ноября 1536 года» (Рыбка Е., Рыбка П., с. 183). В том же году хелмнский епископ Тидеманн Гизе написал трактат, в котором выступил в поддержку теории Коперника.

Причиной этой заинтересованности теорией Коперника, вероятно, было то, что церкви крайне необходимо было осуществить реформу календаря. История же этого вопроса такова. На Никейском соборе в 325 г. было установлено отмечать важнейший христианский праздник — пасху — в первое воскресенье после первого весеннего полнолуния (т. е. полнолуния, наступающего после весеннего равноденствия), через один — семь дней после еврейской. Когда это правило утверждалось, весеннее равноденствие приходилось на 21 марта, и отцы церкви, вероятно, думали, что так оно будет и в будущем. Но юлианский год с 365¼ днями был на 0,0078 суток длиннее истинного тропического года. Иначе говоря, за каждые 128 лет весеннее равноденствие приходилось в юлианском календаре на один день раньше и около 1512 г. — года начала работы Латеранского собора — оно приходилось уже на 11 марта. Но, придерживаясь правил Никейского собора, весенними полнолуниями считали не те, которые наступали после 11-го, а лишь те, которые приходились после 21 марта. Вследствие этого в отдельные годы христиане праздновали пасху на четыре-пять недель позже еврейской, вычисление которой проводится на основе сложного, но очень точного лунно-солнечного календаря. Получалось так, что когда христианам уже надлежало поститься, они еще употребляли мясо...

Вот почему проблема календарной реформы обсуждалась католической церковью на Базельском (1437 г.), Латеранском (1512—1517 гг.) и Тридентском (1545—1563 гг.) соборах. Во время Латеранском собора церковь обратилась к ученым многих стран с просьбой принять участие в работе по реформе календаря. Ответ Коперника на этот призыв не сохранился; по некоторым данным, однако, в нем было высказано утверждение, что провести такую реформу затруднительно, так как продолжительность тропического года еще точно не установлена.

Забегая вперед, отметим, что вскоре после выхода в свет книги Коперника уже упоминавшийся Рейнгольд в 1551 г. опубликовал «Прусские таблицы небесных движений», составленные на основе теории Коперника. Эти таблицы были переизданы в 1571 и 1584 гг., они и стали основой для проведения в 1582 г. папой Григорием XIII календарной реформы — введения «нового стиля».

Работу над своим трудом «О вращениях небесных сфер» Коперник, по-видимому, закончил в 1532 г. Опубликовал же он ее после настойчивых уговоров своих друзей и горячих сторонников лишь через одиннадцать лет. Почему? В связи с этим иногда высказывают предположение, будто бы Коперник боялся преследований со стороны церкви или же, как очень скромный человек, не хотел широкой огласки своего имени.

Но мы уже видели, что все его непосредственные церковные начальники даже вынуждали печатать книгу поскорее. Преследования были, но начались они почти столетием позже... И нам представляется, что главным здесь было другое. Ведь Коперник, поместив в центре мира Солнце, сохранил представления древнегреческих философов о равномерном круговом движении планет. При этом он отказался от идеи «выравнивающей точки» и для объяснения всех неравномерностей движения Земли, Луны и планет использовал эпициклы, которые, как и раньше, нагромождались один на другой. Его «Малый комментарий», например, заканчивается словами: «Таким образом, Меркурий движется при помощи всего семи кругов, Венера — при помощи пяти, Земля — при помощи трех, а Луна вокруг нее — при помощи четырех; наконец, Марс, Юпитер и Сатурн — при помощи пяти кругов каждый. Таким образом, тридцати четырех кругов достаточно для объяснения механизма устройства всей Вселенной и всего хоровода планет».

Следовательно, можно думать, что, как настоящий ученый, Коперник интуитивно чувствовал, что его модель мира перегружена «лишними деталями», что она в отдельных пунктах просто неправильна. Вероятно, эта неуверенность и удерживала его от публикации книги ....

«Николая Коперника Торунского о вращениях небесных сфер шесть книг»3. Эпиграфом к своей книге Коперник взял надпись, бывшую якобы на дверях Платоновой Академии: «Пусть не входит никто, не знающий геометрии». И это в самом деле так. Без основательного знания геометрии эту книгу понять невозможно.

По своему построению книга Коперника очень похожа на «Альмагест». В ней Коперник прежде всего утверждает, что мир сферичен «либо потому, что эта форма наиболее совершенна из всех ..., либо потому, что эта форма среди других имеет наибольшую емкость ..., либо потому, что такую форму, как мы замечаем, имеют и отдельные части мира, например Солнце, Луна, звезды, либо потому, что такой формой стремятся ограничить себя все предметы, как мы это видим у водяных капель...». Дальше, после глав «О том, что Земля тоже сферична» и «О том, что движение небесных тел вечное, равномерное и круговое, или составлено из круговых движений» идет глава «О том, свойственно ли Земле круговое движение и о месте Земли». В ней Коперник говорит так: «Большинство писавших согласны в том, что Земля покоится в середине мира, и они считают противоположное мнение недопустимым и даже достойным осмеяния ....

Если поразмыслить внимательнее, то окажется, что вопрос этот еще не решен окончательно и поэтому пренебрегать им и оставлять его без рассмотрения нельзя. Действительно, всякое видимое нами перемещение происходит либо вследствие движения наблюдаемого предмета или наблюдателя, либо вследствие неодинаковости перемещений того и другого... Земля же представляет собой то место, с которого наблюдается и открывается нашему взору круговращение небес. Таким образом, если мы припишем какое-нибудь движение Земле, то оно обнаружится и во всем, что находится и вне ее, но будет иметь противоположное направление, как бы проходить мимо Земли... Однако если допустить, что небо не имеет такого движения, а вращается с запада на восток Земля, то всякий, кто серьезно поразмыслит над этим, согласится, что все видимые восходы и заходы Солнца, Луны и звезд будут происходить точно так же. Поскольку само небо все вмещает, украшает и является всеобщим вместилищем, то не сразу видно, почему мы должны приписывать движение скорее тому, что содержит, нежели содержимому, тому, что держит, нежели тому, что держится...».

Возражая Аристотелю и Птолемею, по мнению которых Земля вследствие своего движения разрушилась бы, а все с ее поверхности двигалось бы на запад, Коперник спрашивает: «Почему все же не допускать это в еще большей мере в отношении Вселенной, движение которой должно быть во столько раз больше, во сколько раз небо больше Земли? Скорее, необходимо предположить, что подвижность Земли совершенно естественно соответствует ее форме, нежели думать, что движется весь мир, границы которого неизвестны и недосягаемы».

И наконец: «Таким образом, поскольку ничто не препятствует подвижности Земли, я считаю уместным спросить, не может ли она иметь несколько движений так, чтобы ее можно было считать одной из планет. Действительно, тем, что она не является центром всех вращений, обусловлены и неравномерность видимого движения планет, и непостоянство расстояний от них до Земли, которые нельзя было бы объяснить с помощью гомоцентрического с Землей круга. Но коль скоро существует несколько центров, то у кого-нибудь не без основания могут возникнуть сомнения относительно центра Вселенной: совпадает ли он с центром земного тяготения или нет? Что касается меня, то я думаю, что тяготение есть не что иное, как естественное стремление, которым божественное провидение Творца Вселенной наделяет весомые тела, дабы они, собираясь в единое целое, обрели сферичность. Вполне вероятно, что таким же стремлением наделены Солнце, Луна и все прочие блуждающие светила, дабы с его помощью они могли сохранять ту правильную шарообразную форму, в которой мы их видим, совершая при этом разнообразные круговые движения.

Следовательно, если и Земля совершает другие движения, например обращается вокруг некоторого центра, то эти движения должны быть такими же, какими мы их видим у других планет, и проявляться в тех же многообразных явлениях, по которым мы судим о годичном обращении. Поэтому если мы превратим движение, о котором идет речь, из солнечного в земное и признаем неподвижность Солнца, то ничто не изменится в явлениях восхода и захода знаков зодиака и неподвижных звезд, когда они становятся то утренними, то вечерними: также и стояние, и прямые, и попятные движения планет окажутся принадлежащими не им, а следствием движения Земли, от которого они заимствуют свои видимые движения. Наконец, нам придется признать, что центр мира занимает само Солнце. Во всем этом нас убеждает разумный порядок, в котором следуют друг за другом светила, и гармония всей Вселенной, если мы только захотим взглянуть на окружающий мир, как говорят, двумя глазами».

Уместно подчеркнуть, что все последующие математические доказательства Коперник построил в предположении, что сложные, периодически повторяющиеся движения планет на небе составлены из круговых движений, «так как неравенства этого рода подчиняются определенному закону и периодически повторяются, чего не могло бы случиться, если бы движения небесных тел не были круговыми... лишь круг обладает той особенностью, что может возвращать прошлое».

Глава VI Книги Первой имеет название «О неизмеримости неба по сравнению с размерами Земли». Коперник пишет: «Наблюдения показывают, что горизонт делит небо пополам», а отсюда следует, что «Земля хотя и огромна, все же не идет ни в какое сравнение с необъятностью неба... Небо неизмеримо велико по сравнению с Землей и представляет нечто бесконечно большое. Если верить нашим чувствам, то Земля находится к небу в таком же отношении, в каком точка находится к телу и конечное — К бесконечному. Ничего другого, а тем более вывода о том, что Земля должна недвижимо покоиться в центре мира, из нашего рассуждения не следует. Наоборот, было бы очень странно, если бы за двадцать четыре часа огромная Вселенная совершала полный оборот, а ее ничтожная часть, какой является Земля, оставалась бы на месте».

В самом деле, если суточное вращение небесной сферы обусловлено вращением самой Земли с запада на восток, то отпадает необходимость приписывать звездам, всей «небесной тверди» огромные скорости, которые им были бы необходимы для этого движения, и... можно удалить эти звезды на сколь угодно большие расстояния от Земли! Отсюда резюме: «Таким образом, приведенные доводы доказывают лишь, сколь бесконечно велики размеры неба по сравнению с размерами Земли. Сколь же далеко простирается эта необъятность, нам неизвестно».

В самой важной главе X «Порядок небесных сфер» Коперник описывает расположение планет в их движении вокруг Солнца, начиная с наиболее удаленной: Сатурн, Юпитер, Марс, Земля с Луной, Венера и Меркурий (рис. 40). «В середине всего находится Солнце. Действительно, где еще в таком великолепнейшем храме можно было бы иначе и более удачно поместить этот светильник, как не в том месте, откуда он может освещать одновременно все?.. Ведь Солнце и впрямь, как бы восседая на царском троне, правит обращающейся вокруг него семьей планет...». И далее: «Таким образом, в расположении планет мы находим удивительную соразмерность мира и связь между движением и размерами орбит, которую иным способом обнаружить нельзя».

Рис. 40. Система мира Коперника

Коперник дал абсолютно правильное объяснение особенностей видимых движений планет — их прямого и попятного перемещений на небесной сфере: Земля в своем движении вокруг Солнца догоняет и обгоняет внешние планеты (Марс, Юпитер и Сатурн) и ее же обгоняют нижние планеты (Меркурий и Венера), обусловлено это различными угловыми скоростями их движения.

В главе XI Книги Первой Коперник описывает три движения Земли: 1) суточное вращение в направлении с запада на восток, 2) годовое движение вокруг Солнца в плоскости эклиптики также с запада на восток, 3) деклинационное годовое движение, точнее, вращение, противоположное годовому вращению. Ведь Копернику следовало объяснить, почему при движении Земли вокруг Солнца ось ее суточного вращения остается всегда параллельной самой себе. Не зная еще механического закона инерции, Коперник полагал, что без такого движения ось Земли всегда составляла бы один и тот же угол с прямой, соединяющей Землю с Солнцем, так что Земля была бы постоянно обращена к Солнцу одним и тем же полюсом...

Вслед за этим, как и в «Альмагесте», следует изложение основ тригонометрии, «таблица хорд в окружности» (т. е. синусов, причем за радиус круга принято число 100 000).

В Книге Второй, состоящей из четырнадцати глав, обсуждаются различные вопросы сферической астрономии: явления, связанные с суточным вращением небесной сферы, преобразование различных систем небесных координат светил, объясняются явления равноденствия и солнцестояний, восхода и захода звезд; описываются инструменты, при помощи которых астрономы со времен Птолемея производили наблюдения. Здесь же помещен каталог 1024 звезд. Это фактически каталог Птолемея, но долготы в нем отсчитываются не от точки весеннего равноденствия, а от звезды γ Овна. Коперник стремился составить каталог, при пользовании которым не было бы необходимости учитывать прецессию и, как ее следствие, — непрерывное изменение эклиптических долгот всех звезд.

В Книге Третьей Коперник излагает разработанную им теорию движения Солнца — его видимого годичного перемещения на небесной сфере. Здесь бросается в глаза преемственность астрономических наблюдений, выполненных с интервалом почти в 2000 лет: рассматривая вопрос о прецессии, Коперник приводит данные наблюдений своих далеких предшественников. Так, «в 30-м году после смерти Александра Великого, александриец Тимохар... указал, что Колос... отстоял от точки солнцестояния на 82 градуса с третью... А Гиппарх... в 196-м году по смерти Александра нашел, что звезда... называемая Регулом, следует за летним солнцестоянием на расстоянии 29½ и одной трети градуса... Менелай... в 99-м от Р.Х. и 422-м по смерти Александра указал, что Колос Девы отстоит по долготе от солнцестояния на 86 градусов с четвертью... Птолемей... в 462-м после смерти Александра определил, что Регул... отстоит на 32½ от летнего солнцестояния... На 1202-м году после кончины Александра последовало наблюдение Альбатегния... Оказалось, что в этом году Регул... дошел до 44 градусов 5 минут от солнцестояния... Мы в 1525-м году от Р. Х..., который был 1849-м египетским годом после смерти Александра...». И далее следуют расчеты, по которым расстояние звезды Спики (Колос) от точки осеннего равноденствия равно 17°21′. Так Коперник установил, что прецессионное движение точки весеннего равноденствия равно 50,26″ (истинное значение для его времени 50,17″). Но так как в определении прецессии Птолемей допустил ошибку, то развитая Коперником теория неравномерности прецессии была также ошибочной.

Тут же Коперник устанавливает величину эксцентриситета земной орбиты, продолжительность тропического года (больше действительного значения в его эпоху на 29 секунд) и положение апогея земной орбиты. Чтобы объяснить всю совокупность наблюдений, включая перемещение точки апогея, Коперник предположил, что центр орбиты Земли не совпадает с центром Солнца, а обращается с периодом в 3434 года вокруг некоторой фиктивной точки, которая, в свою очередь, делает один оборот вокруг Солнца за 50 000 лет.

В Книге Четвертой изложена теория движения Луны. Здесь для моделирования обращения Луны вокруг Земли Коперник подобрал систему трех круговых движений: деферент, центр которого совпадает с центром Земли, большой и малый эпициклы, диаметры которых относятся как 1097 к 237 (т. е. как 4,63:1). Центр большого эпицикла обращается по деференту, как и обычно, против часовой стрелки, совершая один оборот за 29 дней 31 первых, 50 вторых, 8 третьих, 9 четвертых и 20 пятых шестидесятых частей дня (все дано в шестидесятеричной системе, так как Коперник еще не знал десятичных дробей). Центр малого эпицикла обращался за это же время по часовой стрелке, а сама Луна двигалась на малом эпицикле против часовой стрелки со вдвое большей угловой скоростью, так что в течение синодического периода обращения она совершала на нем два оборота (рис. 41).

Рис. 41. Движение Луны по Копернику

Благодаря этому средний угловой диаметр Луны изменялся в пределах от 28,8′ до 37,6′ (фактически эти пределы составляют 29,4′ и 33,5′), в то время как у Птолемея — от 31,6′ до 60,4′. Здесь же описывается теория солнечных и лунных затмений и уже упоминавшиеся в «Альмагесте» методы определения расстояний до Луны и Солнца.

В Книгах Пятой и Шестой Коперник изложил теорию движения планет вокруг Солнца, причем в Пятой — их движения по долготе, в Шестой — по широте. По Копернику видимое движение планет складывается из двух не зависящих друг от друга движений: «Одно из этих движений получается вследствие движения Земли, второе для каждой планеты является собственным. Первое мы не без основания решили назвать параллактическим движением; это то самое движение, которое у всех планет производит стояния, прямые и попятные движения. Оно происходит не потому, что планета, движущаяся всегда собственным движением вперед, увлекалась бы так в разные стороны, а потому, что это только так нам кажется в Силу производимого движением Земли смещения, зависящего от различия в положении и величине планетных орбит».

Здесь же Коперник впервые ввел понятие «собственного годичного движения» планет, т. е. смещения планет относительно фона далеких звезд в системе координат, связанной с центром Солнца. Полный период обращения планеты вокруг Солнца был назван ее сидерическим периодом обращения T. Для Земли T = 365,26 суток. Для других планет сидерический период определяется по формуле 1/T = 1/T ± 1/S, где S — синодический период обращения, причем знаки «плюс» и «минус» относятся соответственно к нижним и верхним планетам. Так, в частности, для Сатурна имеем S = 378,1 суток, а T = 29,46 года. Отсюда следует, что за один год среднее смещение Сатурна среди звезд составляет 360°:29,46 = 12,2°. В книге Коперника мы и находим соответствующее значение «среднего сидерического движения» планет, в частности Сатурна, за один египетский год, равный 365 дням: 43 966,2″; его современное значение 43 966,1″. Так же точно определено «среднее сидерическое движение» и для других планет. Уместно отметить, что ни одной формулы в книге нет — приведены лишь результаты в виде конкретных чисел! Для их установления, как и при изучении особенностей видимого движения Солнца, используются совместно наблюдения противостояний планет, проведенные самим Коперником и «наблюденные Птолемеем во время императора Адриана»...

Выдающимся достижением Коперника было то, что он впервые, и притом с очень высокой точностью, установил расстояния планет от Солнца (табл. 2), приняв за единицу измерения расстояние Земли от Солнца (которое позднее было названо астрономической единицей — а. е.). Анализ развитой Коперником исключительно сложной теории движения планет читатель может найти в трудах Н.И. Идельсона, И.Н. Веселовского и Ю.А. Белого и Е.А. Гребеникова4.

Таблица 2. Относительные расстояния планет от Солнца (по Птолемею это значения δ для нижних и 1/δ для верхних планет)

Планета Относительное расстояние
по Копернику по Птолемею современные значения
Меркурий 0,376 0,376 0,387
Венера 0,720 0,720 0,723
Земля 1,000 1,000 1,000
Марс 1,520 1,520 1,524
Юпитер 5,217 5,208 5,203
Сатурн 9,184 9,259 9,540

Как видно, Копернику впервые удалось установить относительные масштабы Солнечной системы и притом с высокой точностью. Мы подчеркиваем: относительные масштабы, так как среднее расстояние Земли от Солнца он вслед за Птолемеем принимал равным всего 1197 радиусам Земли...

Неминуемо возникает еще такой вопрос: были бы более точными расчеты положений планет, найденных методом Коперника, по сравнению с птолемеевскими? Оказывается, нет. Теоретический анализ этого вопроса показывает, что погрешность в определении долготы планеты совпадает, тогда как погрешность в радиус-векторе у Коперника в два раза больше, чем у Птолемея. В случае планеты, орбита которой имеет значительный эксцентриситет, вычисленные долготы могут существенно отличаться от наблюдаемых. Так, для Марса полученные при помощи таблиц Коперника положения могут отличаться от истинных на целых три градуса (Веселовский И.Н., Белый Ю.А., с. 317). Но дело, конечно, не в этом. Как писал в предисловии к «Прусским таблицам» Эразм Рейнгольд, «мы обязаны Копернику глубокой благодарностью за его многотрудные наблюдения и в особенности за восстановление истинного учения о движении небесных тел»...

«Пусть победит правда...» Книга Коперника вышла в 1543 г. тиражом 1000 экземпляров, а вскоре была переиздана в г. Базеле (1566 г.) и Амстердаме (1617 г.). Многие историки астрономии склонны полагать, что она вышла в свет благодаря энергичной помощи тогда молодого и увлеченного астрономией Георга Иохама фон Лаухена (1514—1576), профессора математики Виттенбергского университета, известного под именем Ретика. В мае 1539 г. Ретик приехал к Копернику, чтобы более подробно познакомиться с его теорией, предполагая задержаться у него не более двух месяцев. Но он остался возле Коперника почти на два года. Изучив рукопись книги «О вращениях...», Ретик, как пишут И.Н. Веселовский и Ю.А. Белый, «систематически убеждал Коперника сделать свое произведение достоянием человечества». И «...лишь после совместной поездки Коперника с Ретиком... к Тидеману Гизе, когда убеждающих уже стало двое, Коперник наконец решился на публикацию и принялся за окончательную доводку рукописи». Ретик в конце 1539 г. пишет пространное письмо своему учителю Шонеру в Нюрнберг, в котором на четырех печатных листах, в пятнадцати небольших главах излагает основные положения учения Коперника. Оно было опубликовано весной 1540 г. в Гданьске и через год в Базеле под названием «Знаменитому мужу Иоанну Шонеру о книгах вращений ученейшего мужа и превосходнейшего математика... Николая Коперника..., составленное юношей, изучающим математику, первое повествование».

В этой книге Ретик подчеркивал, что убедительностью своих доказательств учение Коперника переубедило бы даже Аристотеля и Птолемея: «...Аристотель... подал бы голос за господина доктора... Я... далек от мысли, что Птолемей, если бы только ему дано было вернуться к жизни, остался бы верен своей системе. Увидя, как завалена руинами столетий, как непроходима стала столбовая дорога астрономии, Птолемей сам бы начал искать нового пути».

Наконец, Ретик восклицает: «И пусть победит правда и доблесть, пусть науки всегда пользуются надлежащим им уважением, пусть каждый хороший мастер своего искусства выпускает в свет то, что полезно, и так ведет свои исследования, чтобы все видели, что он стремится к истине».

И правда победила! Но прошло много времени, пока теорию Коперника можно было безбоязненно преподавать с университетских кафедр. К тому же ложь угнездилась едва ли не на первых страницах книги Коперника в виде предисловия лютеранского богослова Андрея Осиандера (1498—1552), которому было поручено редактирование книги. Он еще в 1540 г. обращался к Копернику с просьбой написать такое предисловие, которое умиротворило бы философов и теологов — мол, «гипотезы не являются символами веры, а служат основой для вычислений, вследствие чего они могут быть даже ложными, лишь бы правильно передавали явления. Откуда нам знать, что служит причиной неравномерности движения Солнца: эпицикл или, если мы примем гипотезы Птолемея, эксцентр. Ведь причиной может быть и то, и другое». Коперник категорически отверг предложения Осиандера и прислал предисловие и посвящение папе Павлу III, из которых четко видна позиция его как творца нового гелиоцентрического взгляда на мир.

Осиандер же, заменив предисловие Коперника, написал следующее: «К читателю о гипотезах, лежащих в основе этой книги... Действительно, каждому астроному свойственно на основании тщательных и искусных наблюдений составлять историю небесных движений. Поскольку же никакой разум не в состоянии исследовать истинные причины или гипотезы этих движений, астроном должен придумывать какие-то гипотезы, чтобы с их помощью на основе принципов геометрии можно было вычислять эти движения как для будущих, так и для прошедших времен. И то, и другое искусный автор этой книги выполнил в совершенстве. Ведь нет необходимости считать, что гипотезы эти отвечают истине или даже правдоподобны. Достаточно, чтобы они приводили к согласию между наблюдениями и вычислениями». Упомянув, что построить правдоподобную гипотезу об эпицикле Венеры очень трудно, что «нельзя познать причин видимых неравномерных движений», Осиандер заканчивает свое предисловие так: «Позволим же, чтобы наряду со старыми гипотезами выступили и эти новые, хотя и они ничуть не более правдоподобны... Во всем же, что касается гипотез, пусть никто не ожидает получить от астрономии чего-нибудь достоверного, ибо она не в состоянии дать ничего подобного. Если же кто-нибудь примет за истину, что придумано другими, то от такой науки станет еще глупее, чем был, когда приступал к ее изучению. Будь здоров!»

Как отметили Е. и П. Рыбки, столь нелепое и в высшей степени недобросовестное предисловие умаляло ценность теории Коперника в глазах неподготовленных читателей и вызывало возмущение у тех, кто понимал ее сущность. Так, Тидеман Гизе в письме Ретику пишет: «Чтобы тот, кто позволил себе неслыханную дерзость, поместив искажающее существо дела предисловие, не остался безнаказанным, я написал нюрнбергскому сенату, что считаю необходимым восстановить доброе имя автора». Далее Гизе предлагает заново напечатать первые листы, дополнить книгу другим предисловием, возможно, поместить в ней биографию автора. Эти и другие попытки Гизе и самого Ретика ни к чему не привели. И подлинное предисловие Коперника появилось лишь в четвертом издании книги, вышедшем в Варшаве в 1854 г.

Сам же Коперник свое посвящение папе заканчивает словами: «Я не сомневаюсь, что способные и ученые математики будут согласны со мной», и, как бы предвидя все, что случится вскоре: «Найдутся, наверное, и такие, кто, будучи невеждами во всех математических науках, тем не менее берутся судить о них и на основании какого-нибудь места из священного писания, неверно истолкованного и нарочито извращенного для их цели, осмелятся порицать и преследовать мое учение. Суждениями таких людей я могу пренебречь как безосновательными. Ведь не секрет, что Лактанций, писатель, вообще говоря, знаменитый, но слабый математик, рассуждал о форме Земли как малое дитя, осмеивая тех, кто утверждал, что Земля имеет форму шара. Следовательно, и ученые не должны удивляться, если кто-нибудь из подобных людей будет осмеивать и меня»...

Примечания

1. Рыбка Е., Рыбка П. Коперник: Человек и мысль. — М.: Мир. 1973. — С. 148.

2. Автор искренне благодарит А.А. Гурштейна, обратившего его внимание на это немаловажное обстоятельство.

3. Коперник Николай. О вращениях небесных сфер / Пер. И.Н. Веселовского. — М.: Наука, 1964.

4. Идельсон Н.И. Этюды по истории небесной механики. — М.: Наука, 1975. — С. 124—205; Веселовский И.Н., Белый Ю.А. Николай Коперник. — М.: Наука, 1974. — С. 304—317; Гребешков Е.А. Николай Коперник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1982. — С. 47—66.

«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку